基于快速傅里叶变换 (FFT) 的相位跟踪算法,如先前提出和采用的 [20, 36];在 FFT 幅度中,8 至 13Hz 之间的主要 alpha 频率分量和相应的相位用于获得简单的正弦函数来预测即将到来的相位。当预测的相位下降时,根据运动想象类别通过左或右振动马达传递振动 100 毫秒,刺激间隔设置为 100 毫秒。因此,提取 C4 通道 alpha 相位用于左侧运动想象试验,当预测的相位下降时激活左侧振动马达,反之亦然。刺激会话结束后,受试者执行与刺激前相同的运动想象任务
皮肤中受体产生的热和接触感觉对于对物理环境的感知至关重要,在人际关系中具有特别有力的作用。以可编程方式复制这些感觉的技术的进步不仅具有增强虚拟/增强现实环境的潜力,而且还对具有截肢或感官功能受损的人的医疗应用有望。工程挑战是在与精确的空间分辨率,功率 - 有效的操作,动态范围广泛的范围和快速的时间响应中相互互动,并在热调节中都具有快速的时间响应,形式可以延伸到身体的大区域。本文引入了无线,皮肤 - 兼容的热触觉调节界面,旨在解决这些挑战中的某些挑战,并具有提供可编程的增强振动位移和高速热刺激的可编程模式。实验和计算研究量化了在热触觉刺激器中垂直堆叠的设计布局的热和机械效率,这些布局也支持真实的时间,封闭 - 环路控制机制。该平台可有效地通过皮肤传达热和物理信息,如机器人假肢的控制以及与压力/温度敏感的触摸显示器的相互作用所证明的那样。
11 Shirley Ryan能力实验室,伊利诺伊州芝加哥。¥对应:vallegiacomo@gmail.com†体感皮质的同等贡献的心理内微刺激(ICMS)会唤起触觉感觉,可以通过改变电极和刺激参数1-3来系统地操纵其位置和特性。这种现象可用于从脑控制的仿生手传达有关对象相互作用的反馈。但是,ICMS当前提供了艰巨的触摸感,限制了灵巧的对象操纵和对神经假体系统的有意识体验。利用我们对S1 4,5中这些感官特征如何编码的理解,我们试图扩展基于ICMS的人工触摸的曲目,以提供有关瘫痪者中对象的局部几何形状和运动的信息。首先,我们通过多个空间图案的电极同时传递了ICM,采用了对齐投影场(PFS)的特定布置。未提及的参与者报告了边缘的感觉。接下来,我们创建了更复杂的PFS,发现参与者可以直观地感知任意触觉形状和皮肤压痕模式。通过依次通过具有空间不连续的PF的电极传递图案化的ICM,我们甚至可以唤起整个皮肤的运动感觉,即我们能够系统地操纵的方向和速度。我们得出的结论是,受我们对S1中触觉编码的理解启发的ICM的适当时空图案可以引起复杂的感觉。我们的发现有助于推动人造触摸的界限,从而丰富了参与者的有意识的感觉体验,从简单的人造知觉到模仿自然触摸的高度信息的感觉。
在这项工作中描述了一组非接触触觉原则的示威者。这些技术基于静电毛皮,化合物和超声。此外,提出了与情感触摸相关的应用,从故事讲述到生物信号转移,并随附简单的应用程序,以简单的方式编辑动态触觉模式。示威者是无触摸项目的结果,这是H2020欧洲合作项目,该项目整合了3所大学和3家公司。这些示例器是无接触触觉的体验,因此可以使相互作用的范式有用,用户可以在其中接近演示摊位并直接体验应用程序而无需佩戴设备,从而使体验快速而卫生。
Stobart补充说,触摸对象时人类在繁忙十字路口的高峰时段的流量就像高峰时段一样。“星形胶质细胞是将信息流向目的地的交通信号灯。当NMDA受体信号在星形胶质细胞中破坏时,就像左转的左转光一样。某些信息流可以通过交叉路口直接继续,但没有左转意味着某些信息无法达到目标。”
对照组 目标 328.1 319.7 338.4 (47.8) (57.3) (55.1) 非目标组 321.8 317.0 323.9 (52.5) (53.7) (51.5) 截瘫组 目标 309.4 313.5 327.4 (46.8) (38.8) (34.6) 非目标组 282.4 284.5 303.9 (44.0) (44.0) (49.2) 四肢瘫痪组 目标 341.2 323.2 321.8 (61.9) (47.4) (57.4) 非目标组 334.3 322.5 326.7 (61.6) (52.3) (51.1)
这项工作得到了国家科学技术重大项目(2022ZD0114900)的部分支持Horizon Europe框架通过可触及的项目(101092518)。(Zihang Zhao和Yuyang li对这项工作也同样贡献。相应的作者:Lecheng Ruan和Yixin Zhu。)Zihang Zhao和Yixin Zhu曾与中国北京大学100871北京大学的人工智能研究所一起(电子邮件:zhaozihang@stu@stu.pku.edu.edu.cn; yixin.zhu@pku.edu.edu.cn)。Yuyang Li和Zhenghao Qi曾在中国北京大学,北京大学,北京大学和北京通用人工智能研究所,中国北京100080,中国以及自动化部,北京大学,北京大学,北京大学,北京大学,北京大学,北京100084,中国(电子邮件): {liyuyang20,qi-zh21}@mails.tsinghua.edu.cn)。Wanlin Li与中国北京100080的北京通用人工智能研究所合作(电子邮件:liwanlin@bigai.ai)。Lecheng Ruan曾在中国北京100871的北京大学工程学院以及中国武汉430075的PKU-Wuhan人工智能研究所(Ruanlecheng@ucucla.edu)任职。Zihang Zhao和Lecheng Ruan在这项工作中也部分地在北京通用人工智能研究所中。数字对象标识符(DOI):请参阅此页面的顶部。Kaspar Althoefer曾在英国伦敦皇后大学伦敦皇后大学工程与材料科学学院内的高级机器人中心 @皇后玛丽(Queen Mary),伦敦E1 4NS(电子邮件:k.althoefer@qmul.ac.uk)。
材料的触觉感知将材料的性质和结构与我们通过触摸识别和评估这些材料的过程联系起来。触觉感知的研究结果使我们能够设计和制造具有预定触觉吸引力的材料。天然和日常材料的触觉感知通常用所谓的触觉维度来描述,这些维度由粗糙/光滑、硬/软、冷/暖和粘/滑等词对定义。[1] 这些触觉维度是在心理物理研究中确定的,这些研究分析了研究参与者的主观判断与粗糙度、弹性柔顺性、热扩散率和摩擦力等物理材料性质之间的相关性。触觉维度感知的潜在机制和相应的敏锐度是正在进行的研究的主题。一种重要的研究策略是创建定义明确的模型材料,该模型材料只有一个参数(如表面粗糙度或样品柔顺性)有系统的变化,目的是刺激特定的触觉维度。通过对光滑度感知或这些样本之间相似性感知等量的幅度估计,研究参与者可以洞悉相关材料参数和触觉感知的细微差异。大量研究工作在系统地改变表面结构的实验中探讨了粗糙/光滑维度。仅举几个例子,Lederman 和 Taylor 量化了感知粗糙度的幅度估计如何取决于金属表面凹槽的几何形状和宽度。[2] Hollins 研究了不同粒径砂纸的触觉,为纹理感知的双重理论提供证据,该理论预测,对于 100-200 μ m 以下的细微结构,触觉主要受振动提示的影响,而对于粗糙结构,则受空间静态提示的影响。[3] Skedung 制备了应变引起的表面皱纹的复制品,并证明人类的触觉可以辨别纳米级的振幅。 [4] 除了心理物理学研究之外,对纹理表面触觉的神经生理学研究还提供了对不同尺度粗糙度感知的神经机制的洞察。[5] 人类通过触觉辨别表面化学性质的能力已在平面上得到证实,包括不同的材料 [6] 和不同的化学表面改性。[7]
Gerhard Fettweis 教授 – 德累斯顿工业大学 Holger Boche 教授 – 慕尼黑工业大学 Thomas Wiegand 教授 – 柏林工业大学和弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所 Erich Zielinski 教授 – 阿尔卡特朗讯通信研究基金会 Hans 教授Schotten – DFKI 和凯泽斯劳滕大学 Peter Merz – 诺基亚解决方案和网络管理国际有限公司 Sandra Hirche 教授 – 慕尼黑工业大学 Dr. Andreas Festag – 德累斯顿工业大学博士Walter Häffner – 沃达丰有限公司 Dr. Michael Meyer – 爱立信有限公司 Eckehard Steinbach 教授 – 慕尼黑工业大学 Rolf Kraemer 教授 – IHP,高性能微电子创新 Ralf Steinmetz 教授 – 达姆施塔特工业大学 Dr. Frank Hofmann – 罗伯特博世有限公司 Peter Eisert 教授 – 弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所 Dr. Reinhard Scholl – 国际电信联盟 Frank Ellinger 教授 – 德累斯顿工业大学 Dr. Erik Weiß – 德国电信有限公司 Ines Riedel – 德累斯顿工业大学
我们提出了一种触觉的新概念,其中一个集中式身体执行器通过刺激大脑(即神经系统的来源)在多个身体部位上产生触觉效果——我们称之为触觉源效应器,而不是传统可穿戴设备在每个身体部位(末端效应器)上连接一个执行器的方法。我们通过经颅磁刺激 (TMS) 实现我们的概念——这是一种来自神经科学/医学的非侵入性技术,其中电磁脉冲可以安全地刺激大脑区域。我们的方法在整个身体(例如,手、手臂、腿、脚和下巴——我们在第一次用户研究中发现)中产生大约 15 种触觉/力反馈感觉,所有这些都通过使用一个在头皮上机械移动的磁线圈刺激用户的感觉运动皮层来实现。在我们的第二项用户研究中,我们探讨了参与者在 VR 中使用触觉显示器时的体验。最后,随着