振動觸覺裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)及觸覺感知特性研究.pdf

1、觸覺作為人的一種重要感覺通道具有獨(dú)特的優(yōu)勢，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍全方位的感知，而且能夠表達(dá)特殊環(huán)境下難以用視覺等其他通道傳遞的信息，對觸覺信息再現(xiàn)以及其感知特性的研究具有重要意義。本文重點(diǎn)針對振動觸覺展開心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，并優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套振動觸覺觸摸板，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)了用于盲人出行信息感知的振動觸覺編碼，最后進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具體工作包括三部分:
　　首先在實(shí)驗(yàn)室原有研究成果之上對振動觸覺再現(xiàn)裝置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了

2、一套振動觸覺觸摸板用于振動觸覺特性感知實(shí)驗(yàn)研究以及盲人出行導(dǎo)航信息的表達(dá)。
　　其次，為了設(shè)計(jì)簡潔高效的時(shí)空組合觸覺信息編碼，本文設(shè)計(jì)并完成了兩個(gè)基礎(chǔ)特性感知的心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一為觸覺表達(dá)中的似動現(xiàn)象特性研究，分析基于優(yōu)化裝置的似動現(xiàn)象特性以及振動強(qiáng)度和振動時(shí)間等因素對似動現(xiàn)象的影響;實(shí)驗(yàn)二為觸覺中的直線錯(cuò)覺現(xiàn)象的感知特性研究，與視覺中的菲克錯(cuò)覺進(jìn)行類比，分析人對不同方向以及不同比例下的直線感知特性，并通過數(shù)據(jù)分析，考察振動強(qiáng)

3、度等客觀參數(shù)對感知結(jié)果的影響，并建立擬合模型，對線段長度的表達(dá)和感知結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。
　　最后，在基礎(chǔ)特性感知實(shí)驗(yàn)研究所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律與實(shí)驗(yàn)參數(shù)基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)了用于盲人出行信息提示的振動觸覺信息表達(dá)觸摸板。利用實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，對導(dǎo)航信息以及障礙物信息等進(jìn)行觸覺編碼，并通過感知實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了編碼的有效性。
　　本文的研究重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)在于:(1)設(shè)計(jì)了基于圓盤電機(jī)的雙層探針式觸覺陣列，提高了裝置的集成度以及便攜性等性能;(2)對似動現(xiàn)象和直