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

1、觸覺(jué)作為人的一種重要感覺(jué)通道具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，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(jué)等其他通道傳遞的信息，對(duì)觸覺(jué)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(duì)振動(dòng)觸覺(jué)展開(kāi)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(dòng)觸覺(jué)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(dòng)觸覺(jué)編碼，最后進(jìn)行了對(duì)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(duì)振動(dòng)觸覺(jué)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(dòng)觸覺(jué)觸摸板用于振動(dòng)觸覺(jué)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(jiǎn)潔高效的時(shí)空組合觸覺(jué)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(jué)表達(dá)中的似動(dòng)現(xiàn)象特性研究，分析基于優(yōu)化裝置的似動(dòng)現(xiàn)象特性以及振動(dòng)強(qiáng)度和振動(dòng)時(shí)間等因素對(duì)似動(dòng)現(xiàn)象的影響;實(shí)驗(yàn)二為觸覺(jué)中的直線錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象的感知特性研究，與視覺(jué)中的菲克錯(cuò)覺(jué)進(jìn)行類(lèi)比，分析人對(duì)不同方向以及不同比例下的直線感知特性，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析，考察振動(dòng)強(qiáng)

3、度等客觀參數(shù)對(duì)感知結(jié)果的影響，并建立擬合模型，對(duì)線段長(zhǎng)度的表達(dá)和感知結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。
　　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(dòng)觸覺(jué)信息表達(dá)觸摸板。利用實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，對(duì)導(dǎo)航信息以及障礙物信息等進(jìn)行觸覺(jué)編碼，并通過(guò)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(pán)電機(jī)的雙層探針式觸覺(jué)陣列，提高了裝置的集成度以及便攜性等性能;(2)對(duì)似動(dòng)現(xiàn)象和直