图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

口头报告基于超声波的虚拟纹理表面再现

编号：360 访问权限：仅限参会人更新：2024-04-19 12:41:47 浏览：84次收藏取消收藏

2024-05-12 11:45

15min

[J] 论坛9：生物与医学表面工程 [J-1] 论坛9上午

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摘要

本文提出了一种基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统，该系统能够模拟出不同的纹理表面触觉。通过精确控制256个阵元发射的超声波的频率和振幅，系统能够产生声辐射压力，使皮肤悬浮并产生振荡，从而实现对虚拟纹理界面的触觉感知。研究中建立了一个考虑表皮层、真皮层和皮下组织的三维皮肤模型，并通过有限元分析方法，模拟了不同焦点移动频率下皮肤的应力应变分布，以探究超声波如何影响触觉感知。实验部分采用心理物理学方法，对不同焦点转动频率下的触觉反馈效果进行了人类真实触感评价。结果显示，随着焦点转动频率的增加，压感评分呈下降趋势，而振动感评分则因性别而异，男性受试者对100Hz的振动感评价高于50Hz，而女性受试者则认为振动感随频率增加而减小。这些发现表明，通过调节超声波参数，可以有效地模拟不同纹理表面的触觉反馈，为虚拟现实、远程操作和医疗康复等领域提供了新的触觉交互手段。