摘要 - 由于其在国内和工业领域中的广泛应用,因此在机器人技术中,孔洞操纵一直是一个长期存在的问题。由于感知和建模的进步,可变形的对象操纵吸引了越来越多的关注。本文重点介绍了这些问题的交集,其中必须将一个孔变形以允许钉入口。此任务的常见国内应用是将衣架穿过T恤的领口将其悬挂。我们证明,通过使用来自Gelsight传感器的多模式触觉反馈可以降低问题的复杂性。高分辨率接触检测有助于将掌握到T恤上合适的位置。使用触觉反馈跟踪力轨迹,我们的算法可以操纵大小和刚度的T恤,以使它们的领口封闭衣架。我们的实验结果表明与理论分析保持一致。我们预计我们提出的方法将更广泛地适用于需要同时估算和执行弹性对象的力轨迹的其他问题。
摘要 - 在基于学习的接触任务中,由于演示数据有限以及培训和部署条件之间的差距,仔细的力控制对于适应环境变化至关重要。这在擦拭任务中尤其重要,因为操纵柔软和可变形的物体(例如,海绵),在擦拭表面高度和海绵特性中,需要适应力的适应力。为了解决此问题,我们介绍了一种将实时触觉反馈与预训练的对象表示结合的方法,从而使机器人能够适应未看到的表面高度和对象属性。在实际硬件上进行了测试,该方法通过分析力轨迹,展示了适应性的显着进步,成功地适应了操纵环境的变化。索引术语 - 摄像模仿学习,基于力的接触 - 富含富含力的操纵,对象表示
摘要 电触觉刺激已广泛用于人机界面,为用户提供反馈,从而闭合控制回路并提高性能。编码方法是电触觉界面的重要组成部分,它定义了反馈信息到刺激曲线的映射。理想情况下,编码将提供反馈变量的高保真表示,同时易于被受试者感知和解释。在本研究中,我们进行了一个闭环实验,其中离散和连续编码方案相结合,以利用这两种技术的优势。受试者执行肌肉激活匹配任务,仅依靠代表产生的肌电信号 (EMG) 的电触觉反馈。具体而言,我们研究了两种不同编码方案(空间和空间与频率相结合)在两种反馈分辨率(低:3 和高:5 个间隔)下的性能。在这两种方案中,刺激电极都围绕上臂放置。标准化 EMG 的幅度被分为间隔,每个电极与一个间隔相关联。当生成的 EMG 进入其中一个间隔时,相关电极开始刺激。在组合编码中,活动电极的额外频率调制还指示间隔内信号的瞬时幅度。结果表明,当分辨率较低时,组合编码会降低下冲率、变异性和绝对偏差,但当分辨率较高时则不会,反而会使性能变差。这表明组合编码可以提高 EMG 反馈的有效性,但这种效果受到肌电控制固有变异性的限制。因此,我们的研究结果提供了重要的见解,并阐明了在使用电触觉刺激传递具有高变异性的反馈信号(EMG 生物反馈)时信息编码方法的局限性。
摘要 — 触觉反馈在广泛的人机/计算机交互应用中至关重要。然而,触觉设备的高成本和低便携性/可穿戴性仍然是尚未解决的问题,严重限制了这种原本很有前途的技术的采用。电触觉界面具有更便携和更可穿戴的优势,因为它们的执行器尺寸减小,功耗和制造成本更低。电触觉反馈在人机交互和人机交互中的应用已被探索,以促进假肢、虚拟现实、机器人遥控操作、表面触觉、便携式设备和康复等应用中的基于手的交互。本文介绍了电触觉反馈的技术概述,以及其在基于手的交互中的应用的系统综述和荟萃分析。我们根据应用类型讨论了不同的电触觉系统。我们还对研究结果进行了定量讨论,以提供对最新技术的高层次概述并提出未来的方向。电触觉反馈系统显示出更高的便携性/可穿戴性,并且它们成功地呈现和/或增强了大多数触觉、引发感知过程并在许多场景中提高了性能。然而,我们发现了知识差距(例如,实施方案)、技术(例如,反复校准、电极的耐用性)和方法(例如,样本大小)缺陷,这些缺陷应在未来的研究中得到解决。
目前的肌电上肢假肢无法恢复感觉反馈,从而损害了精细运动控制。使用触觉套进行机械触觉反馈恢复可能会纠正这个问题。这项随机交叉参与者内对照研究旨在评估原型触觉套对八名健全参与者执行的常规抓握任务的影响。每位参与者完成三项任务的 15 次重复:任务 1——正常抓握,任务 2——强抓握和任务 3——弱抓握,使用视觉、触觉或组合反馈所有数据均于 2021 年 4 月在英国爱丁堡苏格兰微电子中心收集。与任务 1(p < 0.0001)、任务 2(p = 0.0057)和任务 3(p = 0.0170)中的单独视觉相比,组合反馈与明显更高的抓握成功率相关。类似地,在任务 1 ( p < 0.0001) 和任务 2 ( p = 0.0015) 中,触觉反馈与视觉相比具有显著更高的抓取成功率。在任务 1 ( p < 0.0001) 和任务 3 ( p = 0.0003) 中,与视觉反馈相比,组合反馈与显著更低的能量消耗相关。同样,在任务 1 ( p < 0.0001)、任务 2 ( p < 0.0001) 和任务 3 ( p < 0.0001) 中,与视觉反馈相比,触觉反馈与显著更低的能量消耗相关。这些结果表明,触觉套管提供的机械触觉反馈可有效增强抓握能力并降低其能量消耗。
摘要:操纵既涉及精细的触觉反馈,又涉及FingerPad机械感受器感知的动态瞬变,也涉及动态触觉反馈,而动态触觉反馈则涉及整个手肌肉骨骼结构。在远程操作实验中,这些基本方面通常在操作员侧的不同设置之间进行分配:使用轻质手套和光学跟踪系统的那些设置,朝向仅触觉反馈的那些,以及那些实现外观骨骼或接地操纵器作为具有抗hepticic设备的hepticic设备,可提供KinaEsticic Enceptics。在手界面的水平上,提供动力学力反馈的外骨骼在最大渲染力和嵌入式执行器的带通之间进行了权衡,从而使这些系统无法正确地呈现触觉反馈。为了克服这些局限性,在这里,我们研究了一个完整的上肢外骨骼,覆盖了从肩部到手指裂料的所有上肢身体部位,并在指尖与线性语音盘绕器执行器结合。这些是为了呈现宽带触觉反馈以及手部外骨骼提供的动力学力反馈。在两个不同的反馈条件下(仅视觉和视觉供应),我们将在采摘远程操作任务中调查系统。根据测量的相互作用力和正确试验的数量进行了评估和比较。这项研究证明了能够组合的动觉和触觉触觉反馈的复杂的全肢外骨骼(七个肢体驱动的DOF加五个手动DOF)的总体可行性和有效性。定量结果表明,当提供触觉反馈时,尤其是对于均值和峰值施加的力,以及拾取和地位任务的正确速度时,效果的改善显着。
感知虚拟对象的空间信息(例如,方向,距离)对于寻求不可思议的虚拟现实(VR)体验的盲人用户至关重要。为了促进盲人用户的VR访问权限,在本文中,我们研究了两种类型的触觉提示(多余的提示和皮肤伸展线索)在传达虚拟物体的空间信息时,当应用于盲人手的背侧时。我们与10个盲人用户进行了一项用户研究,以调查他们如何使用定制的触觉机构在VR中感知静态和移动对象。我们的结果表明,盲人用户可以在接收皮肤拉伸线索时更准确地理解对象的位置和移动,这是对纤维曲折提示的。我们讨论了两种类型的触觉提示的利弊,并以设计建议的设计建议,以实现VR可访问性的未来触觉解决方案。
Touch为社会影响沟通提供了重要的非语言可能性。但大多数数字通信都缺乏交换情感触觉信息(触觉表情符号)的能力。此外,先前对触觉表情符号的研究还没有利用有关人类皮肤某些机械感受器的情感影响的知识,例如C型肌(CT)系统。在这里,我们检查了以最佳激活CT系统(定义为“触觉表情符号”)的速度中轻柔的手动抚摸是否可以在实验室模拟的社交媒体沟通过程中传达出更多的社交支持感觉和其他亲社会意图的感觉,而(1)与(1)在CT亚波特速度上相比,与(1)触摸相比,要么在ct sub-opoptimal velocimal Velocal veloctimal veloctimal veloctimal vivations(或2)标准(2)标准(2)。参与者(n = 36)与次级最佳速度或视觉表情符相比,CT最佳意图具有更大的社会意图。在第二次预先进行的研究(n = 52)中,我们调查了将视觉表情符和触觉表情符号结合在一起,这次是通过软机器人设备以CT最佳速度传递的,可以增强亲社会意图的感知并影响参与者的生理度量,例如,比较的电导率(例如,相对的电导率)。Visuotac-瓷砖表情符号总体上传达了更多的社会意图,而在焦虑的参与者中,对物理学措施比视觉情绪更大。结果表明,情感社交媒体沟通可以通过触觉表情符号有意义地增强。
本文概述了一种可穿戴游戏控制器的开发,该控制器结合了振动触觉反馈,为控制数字游戏提供了低成本、多功能和直观的界面。该设备与许多传统的触觉反馈实现不同,它将基于振动触觉的触觉反馈与基于手势的输入相结合,从而成为用户和虚拟环境之间的双向管道。该设备旨在挑战所谓的“界面”,并借鉴了 Actor-Network 理论领域的工作,有目的地模糊人与机器之间的界限。这可以提供更身临其境的体验,因此直观的界面不会让用户感觉自己正在控制飞机,而是让用户成为由用户手部动作控制的飞机。该设备引发了有趣的动作和刺激。它在游戏环境中为触觉控制器的便携式和低成本解决方案开辟了新领域。
本文概述了可穿戴游戏控制器的开发,该控制器结合了振动触觉反馈,为控制数字游戏提供了低成本、多功能和直观的界面。该设备与许多传统的触觉反馈实现不同,它将基于振动触觉的触觉反馈与基于手势的输入相结合,从而成为用户和虚拟环境之间的双向管道。该设备旨在挑战所谓的“界面”,并借鉴了行动者网络理论领域的工作,有意模糊人与机器之间的界限。这可以提供更身临其境的体验,因此直观的界面不会让用户感觉自己正在控制飞机,而是让用户成为由用户手部动作控制的飞机。该设备带来了有趣的动作和刺激。它为游戏环境中的触觉控制器在便携式和低成本解决方案方面开辟了新领域。