基于复合帕尔贴模块热触觉再现装置研究

设计了一种基于复合帕尔贴模块的改进型温度触觉感知再现装置。首先分析了手指接触复合帕尔贴装置表面时的热传导过程,并根据热网络分析法建立了基于复合帕尔贴模块的热触觉感知模型;据此设计了一种通过控制复合帕尔贴模块表面温度变化来模拟温度触觉过程的装置,复合帕尔贴装置由两个20 mm×20 mm的帕尔贴模块重叠放置构成,通过对上下层帕尔贴模块输入电流分别控制,实现了比单层帕尔贴模块更为快速的升降温速率和更大工作温度区间;最后,通过热图标辨别实验,分析了将温度触觉感知再现应用于特殊人群导航的可行性。

表达城市导航信息的四参数复合式触觉图标效能评估（英文）

为了帮助行人在陌生的城市中寻路和降低行走时的认知负担,利用温度的变化方向、振动的刺激方向、强度变化以及身体位置4个触觉刺激参数构造了复合式的触觉图标,分别映射为4种不同的导航信息:路线属性、路口类型、距离和行进方向.开展了一组心理物理学实验,利用模糊矩阵研究参与者对触觉图标的识别正确率和信息传输能力,并使用非参数检验分析了4个触觉参数对正确响应数量的影响.实验结果表明:使用不同触觉参数构造出的复合式触觉图标,平均识别正确率可达到88.72%;根据计算出的信息传输值,在所有的32个触觉图标中共有19.64个图标能够被可靠地辨识;温度变化可作为振动触觉图标的一种有效补充.在以后的虚拟或真实城市环境中导航中,复合式触觉图标将是一种有潜力的传递这类复杂信息的方法.