振動觸覺裝置的改進設(shè)計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。本文重點針對振動觸覺展開心理物理學實驗研究，并優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)了一套振動觸覺觸摸板，結(jié)合實驗結(jié)果設(shè)計了用于盲人出行信息感知的振動觸覺編碼，最后進行了對比實驗驗證。具體工作包括三部分:
　　首先在實驗室原有研究成果之上對振動觸覺再現(xiàn)裝置進行了優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計實現(xiàn)了

2、一套振動觸覺觸摸板用于振動觸覺特性感知實驗研究以及盲人出行導航信息的表達。
　　其次，為了設(shè)計簡潔高效的時空組合觸覺信息編碼，本文設(shè)計并完成了兩個基礎(chǔ)特性感知的心理物理學實驗。實驗一為觸覺表達中的似動現(xiàn)象特性研究，分析基于優(yōu)化裝置的似動現(xiàn)象特性以及振動強度和振動時間等因素對似動現(xiàn)象的影響;實驗二為觸覺中的直線錯覺現(xiàn)象的感知特性研究，與視覺中的菲克錯覺進行類比，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

3、度等客觀參數(shù)對感知結(jié)果的影響，并建立擬合模型，對線段長度的表達和感知結(jié)果進行預測。
　　最后，在基礎(chǔ)特性感知實驗研究所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律與實驗參數(shù)基礎(chǔ)之上，設(shè)計了用于盲人出行信息提示的振動觸覺信息表達觸摸板。利用實驗研究結(jié)果，對導航信息以及障礙物信息等進行觸覺編碼，并通過感知實驗驗證了編碼的有效性。
　　本文的研究重點和創(chuàng)新點在于:(1)設(shè)計了基于圓盤電機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