紋理觸覺檢測與再現(xiàn)技術(shù)的研究.pdf

1、觸覺再現(xiàn)技術(shù)是近年來人機交互技術(shù)和遙操作機器人研究的前沿和熱點之一，而紋理觸覺再現(xiàn)則是其中的重要研究內(nèi)容。本文以國家973重點基礎研究項目和國家863高技術(shù)研究項目為背景，旨在通過深入地研究人手觸摸感知物體表面紋理的機理，提出模擬手指運動獲取紋理信息的檢測方法和基于人手動態(tài)感知行為的紋理觸覺的再現(xiàn)方法，并設計出實現(xiàn)上述方法的紋理觸覺檢測裝置和紋理觸覺再現(xiàn)裝置。 本文首先概括了基于紋理信息感知的人機交互技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的趨勢。

2、 總結(jié)了人觸摸物體表面產(chǎn)生紋理觸覺的過程，根據(jù)紋理觸覺的產(chǎn)生機理和PVDF。薄膜獨特物理性質(zhì)和強壓電效應，設計了用于檢測物體表面紋理信息的觸覺傳感器，并分別從機械、硬件和軟件三方面介紹紋理觸覺信息檢測系統(tǒng)的設計過程。 從統(tǒng)計、幅域和頻域角度提取紋理信號的134個特征值作為紋理識別神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入，并使用GA算法優(yōu)化VLBP網(wǎng)絡的訓練過程，加快了網(wǎng)絡訓練的收斂速度，并提高了網(wǎng)絡的識別能力。實驗表明，采用該方法對6種具有代表性的紋理

3、樣本的正確識別率可以達到95％左右。 依據(jù)人的觸覺感知屬于動態(tài)感知的特性，提出了利用圓盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生持續(xù)凹凸變化，以此刺激皮膚實現(xiàn)紋理觸覺再現(xiàn)的方法，并設計了一套可以再現(xiàn)紋理觸覺的實驗裝置，論文分別從機械、硬件和軟件三方面介紹該裝置的設計過程。 研制的紋理觸覺再現(xiàn)裝置可由不同直徑大小的凹孔、凸點與轉(zhuǎn)速組合出多種紋理模式。在生理心理實驗中，被試者觸摸感知各種紋理模式，并按照一定的要求對獲得的觸覺感覺的異同進行比較，經(jīng)統(tǒng)計分析了