振動(dòng)觸覺背心的研制及觸覺感知特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、觸覺是人的一種重要感覺。一方面，觸覺是視覺障礙者用來(lái)獲取信息的重要渠道；另一方面，觸覺較之其他感覺有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，觸覺不僅可以實(shí)現(xiàn)全方位的感知，而且在某些特殊情況下，可以方便感知一些很難用視覺或者聽覺來(lái)表達(dá)的特殊和復(fù)雜信息。本文以國(guó)家自然科學(xué)基金課題為背景，設(shè)計(jì)了基于微型振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)觸覺背心，并在此裝置上進(jìn)行了觸覺編碼方式的實(shí)驗(yàn)，定量地研究了常用振動(dòng)刺激參數(shù)對(duì)觸覺感知的影響。
　　根據(jù)信息觸覺表達(dá)的方法和特性，從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性角

2、度出發(fā)，本文設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、方便攜帶的振動(dòng)觸覺背心。該觸覺表達(dá)裝置由無(wú)線通信模塊、振動(dòng)電機(jī)控制模塊和振動(dòng)觸覺表達(dá)模塊等部分組成。通過無(wú)線通信模塊接收到振動(dòng)電機(jī)的控制參數(shù)，發(fā)送給由ARM7平臺(tái)構(gòu)成的振動(dòng)電機(jī)控制模塊。在ARM7的嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ下對(duì)振動(dòng)電機(jī)的控制命令進(jìn)行解碼，然后產(chǎn)生48路PWM方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)由8×6共48個(gè)振動(dòng)電機(jī)陣列構(gòu)成的振動(dòng)觸覺表達(dá)模塊。
　　目前，對(duì)觸覺的視覺化機(jī)理以及觸覺感知特性缺乏

3、深入認(rèn)識(shí)，研究者只定性分析出一些影響觸覺感知的物理因素，如觸覺刺激方式、刺激頻率、刺激空間分布和作用力的方向等，還無(wú)法準(zhǔn)確給出觸覺感知與這些因素之間的關(guān)系模型。為了更好地研究人的觸覺感知特性，本文在振動(dòng)觸覺背心的軟件、硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，通過心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)，定量的研究了常用振動(dòng)參數(shù)，包括振動(dòng)點(diǎn)同時(shí)振動(dòng)、依次振動(dòng)、分布方式、振動(dòng)強(qiáng)度、振動(dòng)時(shí)間、振動(dòng)點(diǎn)個(gè)數(shù)等參數(shù)對(duì)長(zhǎng)度感知、正方形面積感知的影響。得出了對(duì)長(zhǎng)度感知、正方形面積感知影響顯著的參數(shù)，以