17、触觉感知研究：多触点渲染器与双手感知优势

触觉感知研究：多触点渲染器与双手感知优势

在当今科技发展中，触觉感知技术逐渐成为研究热点。本文将深入探讨多触点触觉渲染器的评估以及双手感知刚度的优势，为大家揭示其中的奥秘。

多触点触觉渲染器评估

多触点触觉渲染器旨在模拟真实的触觉感受，让用户在虚拟环境中体验到接近真实的触感。为了实现这一目标，它涉及到硬件和软件的协同工作。
- 硬件方面 ：采用的是埃克塞特大学开发的24触点显示器。这些触点以6×4的阵列排列，覆盖1平方厘米的皮肤表面。它们由压电双晶片驱动，能将驱动电子设备的电信号转换为触点的机械运动。该显示器设计用于在用户主动探索虚拟环境时与指尖接触并随之移动。为了适应当前仅关注表面纹理显示的研究，原本的3D虚拟环境被替换为2D虚拟环境。此外，显示器连接到图形输入板，为软件提供位置和速度信息，用于输出计算。每个触点由40Hz和320Hz的两个正弦波叠加驱动，其振幅值由渲染软件计算得出。表面纹理的空间特征通过触点阵列上的触摸刺激分布来表示，频谱特征则由每个触点的40Hz和320Hz驱动信号的平衡来体现。
- 软件方面 ：渲染软件会根据触觉显示器的位置和速度、表面纹理描述以及滤波器函数，计算24个通道中40Hz和320Hz刺激分量的振幅。这些滤波器函数是从皮肤触觉感受器的检测阈值曲线推导而来的。振幅的计算公式为：
[
A_n = \sqrt{\sum_{i=x,y} \sum_{f=1Hz}^{1000Hz} a_{n,i}^2(f) \cdot H_n^2(f)}
]
虚拟纺织品的表面纹理通过局部空间频谱及其在表面位置上的变化来描述，这些数据是从对真实纺织品的测量中得