基于电触觉替代视觉系统的汉字识别

利用自行设计研制的电触觉替代视觉系统,通过简单的图像处理算法以及多通道分时复用技术,实现了在由16×16个电极组成的触摸电极阵列上的电触觉汉字显示。并以此为基础,进行了简单汉字的识别实验。实验结果表明,电触觉替代视觉是一种帮助盲人进行简单汉字阅读的可行方法。同时该实验也为进一步开展复杂图像识别的研究打下了基础。

遥作机器人触觉临场感的电触觉实现

本文对电触觉的实现作了实验性研究．提出了在操作者手指上实现触觉再现的电极形状和分布以及刺激电流波形，并由此给出了实现遥作机器人触觉临场感的系统构成及实现方案．该系统可使操作者遥感到从机器人机械手指与点，线，面等形状物体的接触，位置分辨力可达２．２ｍｍ．

电触觉的皮肤神经机理仿真及实验验证

触觉学已经在很多领域得到应用,如遥控机器人、手术机器人、假肢、娱乐交互界面以及虚拟现实技术等,以此来增强人对机器或者虚拟物体的操作性。电触觉是现在主要的触觉再现措施,即通过改变恒流/恒压电脉冲的频率、脉宽、强度以及脉冲方向等因素,让人产生不同的触觉感。首先通过人体皮肤神经的建模推导出激励函数,并进行仿真研究,通过改变施加在电刺激阵列的电脉冲方向和强度,设计能分别刺激皮下3种刺激感受器(Meissner触觉小体、Merkel触盘、Pancinian环层小体)的实验范式,同时进行了心理物理学实验。10位受试者参加了实验,对食指进行电触觉刺激。正脉冲时采用不同频率(10、30、70、90 Hz)的电脉冲进行刺激,让受试者产生不同级别的振动感;负脉冲时采用不同脉宽(150、200、250、300μs)的电脉冲进行刺激,让受试者产生不同级别的压力感。受试者对振动和压力的感觉强度进行主观判断。统计结果表明,该模型下的实验模式能够使触觉强度分级平均识别率高达80%以上,同时可通过对刺激电极分布以及电流大小的分析,找到最佳的刺激模式,保证最佳的触觉再现。

指端电触觉再现的传函矩阵及解耦研究

针对电触觉再现中的解耦问题 ,提出采用噪声预置解除耦合的有效方法。通过研究电触觉再现的传递函数矩阵 ,从中分离出噪声预置矩阵 ,然后通过实验方法求解噪声预置矩阵。两点模式下的实验表明 ,采用噪声预置可以较好地改善电触觉再现的效果。

表面电极下的电触觉模型研究

通过建立神经纤维的电网络模型，对表面电极下的电触觉进行了模型研究．首先对建立的神经纤维的电网络模型进行分析得出激励函数，再分析表面电极下的电势分布，由此给出表面电极下神经纤维所受的激励，最后通过实验对所得结果进行验证．

时空二维机器人电触觉临场感模型研究

针对机器人电触觉临场感应用的刺激电流参数设计,阐述了电刺激触觉的实现原理,建立了基于时间和空间的二维电刺激触觉临场感模型,并进一步建立了触觉容许限与刺激电流之间的数学关系.模型分析认为,刺激电流的动态范围是电触觉研究的重要内容,最佳电流是若干触点组最佳刺激电流的集合,极端情况下,各触点的刺激电流须单独进行设定.

背指式指端电触觉再现装置及其性能评价

本文针对电触觉再现问题 ,指出了一种区别于跨指关节式结构的新型地电极背指式指端电触觉再现装置。实验表明 ,这种结构的电触觉再现装置 ,具有工作电流小、易于安装调试、触觉再现时人体感官感受并区分不同电触点的能力强等优点。本文还定义了评价背指式指端电触觉再现装置的性能指标函数 ,并结合实验作了详细分析探讨。

电触觉实现中刺激电流的模糊选定

首先对利用电刺激实现触觉再现中的刺激强度进行了分析 ,并结合已有的模型和实验研究成果以及人体模糊感知的特性提出采用模糊控制策略对电触觉实现中刺激电流的脉冲幅值进行选定 ,从而可根据触觉传感信息对刺激强度进行控制并使操作者有逼真的被接触感 ,实现真正意义上的触觉临场感 .

无线机器人电触觉再现装置的研制

论文介绍了一种基于时空双通道的无线机器人触觉临场感再现装置。该装置时间通道的刺激电流控制信号由MP3播放器通过音波播放的方式提供,空间通道的触点选通信号则由计算机通过无线遥控模块进行控制。电触觉再现装置在硬件上独立,与计算机无任何连线,功耗低,安全可靠,具有较高的应用价值。

一种新型电触觉再现阵列的研制

触觉再现技术是遥操作智能机器人发展的急需。如何使操作者舒服有效地感受远地触觉信息是遥操作智能机器人研究中亟待解决的关键问题。论文在长期触觉再现实验研究的基础上提出了一种新型具有半圆头形刺激电极的电触觉再现阵列,实验表明,该电触觉再现阵列可以明显地改善操作者的电触觉感受,具有非常重要的应用价值。

机器人临场感的电触觉再现技术研究

本文在阐述机器人触觉临场感再现技术的相关原理及实现技术的基础上 ,指出了目前电触觉再现技术中存在的问题 ,提出了实现电刺激电流在线调节的新构想 .文章最后述及了国外专家学者关于触觉概念的新观念 ,并认为在未来一段时间内 。

时空双通道机器人电触觉临场感再现技术研究

时空双通道机器人电触觉临场感再现将时间通道的刺激电流控制信号和空间通道的触觉信息合成为音波文件，经计算机声卡播放后输出的双声道音波信号分别对应时空两个通道的控制信号，信号经进一步处理后提供触觉再现所需的刺激电流并选通相应触点。该技术对于消除电触觉突发刺痛感和改善时间适应性具有重要价值。

人体电触觉信息测试系统的研制

水文介绍为了进行皮肤电触觉研究而研制的测试系统，它包括信号发生器，刺激器，电极等部分，采用计算机控制信号波形，恒流源输出。

电触觉皮肤机理仿真与刺激模式量化评估

电触觉是目前虚拟现实技术触觉实现方法的重要手段,然而由于缺乏触感量化和不同刺激模式下同种触感再现效果比较方法,一定程度上阻碍着电触觉应用的广泛开展。本文以经典电刺激模型为基础,研究了不同刺激模式下3种皮肤机械感受器(Meissner触觉小体,Merkel触盘和Pancinian环层小体)的刺激响应,分析了3种机械感受器最优刺激范式,以及电极间距、数量等参数对于不同感受器响应的影响。首次引入神经纤维电位传导模型、对电触觉触感强度分级实验的机理和影响因素进行了理论分析和仿真实验,并以此为基础设计了不同刺激模式的实现方式。最后通过指尖电触觉心理学分级实验评价了不同模式下感受器的刺激效果,得到了对于两种感受器(Meissner触觉小体,Merkel触盘)独立刺激的最优刺激范式,为进一步提高电刺激触觉再现效果提供了理论和实验支持。

用于临场感系统的机器人电触觉反馈手套(英文)

阐述了应用于临场感灵巧机器人的新型电触觉反馈手套的设计 ,讨论了手指的灵敏度和电刺激脉冲的关系 ,电刺激脉冲的频率、占空比和幅值决定手指的灵敏度 ,分析了电极的材料、尺寸、放置位置和形状对手指灵敏度的影响 .设计了一套触觉临场感系统进行实验 ,实验表明戴有电触觉反馈手套可以控制灵巧机器人手并能识别和分类

机器人触觉临场感电触觉反馈技术研究

本文对机器人触觉临场感电触觉反馈技术进行了实验性研究。设计出了电触觉反馈装置和触觉反馈手套,结合我们已经研制出的指形触觉传感器和数据手套构成了遥操作机器人触觉临场感系统。联机实验结果表明,该触觉反馈装置能够给操作者提供有效的触觉反馈。

基于电触觉技术的盲人电子阅读器

触觉再现是虚拟现实技术(VR)中的一项重要研究,电触觉是实现触觉再现的一种有效方式。基于电触觉技术,针对盲人阅读的难题,进行电路设计,并通过建立汉语-拼音库、拼音-盲文库实现汉字对盲文的转化并对其进行编码,以及以脉冲发生器和触摸板产生微电流刺激指尖,从而实现盲人感知盲文。

指端触觉再现的电刺激实现研究

对电触觉的实现作了理论分析和实验性研究。提出了在手指端上实现触觉再现的电极形状及分布，并通过对现有的几种典型刺激波形的实验和分析比较，给出了刺激电流波形各参数与感觉之间的内在规律性。由此找到最优的一组电极及刺激波形。

几何形状触觉再现的矢量电流方法研究

针对触觉临场感技术中几何形状再现的边缘模糊效应问题 ,对现有电触觉再现装置的结构及刺激方式进行了研究分析 ,提出了适合几何形状触觉再现的矢量电流方法 ,并进行了分析讨论。初步实验表明 ,电触觉再现的矢量电流方法可以较好地克服电触觉再现的边缘模糊效应。

基于音波技术的时空双通道机器人触觉再现系统研究

介绍了一种基于音波播放的时空双通道机器人触觉再现系统。系统采用音波播放技术提供触觉再现所需要的电流刺激信号和空间触点选通信号。时间通道的电流刺激控制信号和空间通道的触点选通信息均由音波处理软件根据系统需要预先设计生成。计算机声卡输出的双声道音波信号分别对应于时空两个通道的控制信息。上述信号进一步处理后将提供触觉再现刺激电流并选通相应触点。该触觉再现系统能够为操作者提供温和舒服的触觉感受。