更精确地激活手指前部、底部和侧面的触觉感受器,从而产生更准确和有选择性的感觉

中国AI网 2024年10月21日)伦敦大学学院研究人员开发了一种指尖设备,它在人类指尖传递真实的反馈,密切模仿与真实对象交互的感觉。

研究员分享更精确地激活手指前部、底部和侧面的触觉感受器  第1张

当手指与环境相互作用时,人类使用手指远端指骨的不同区域/平面。这可以用手指上四个机械刺激感受器的不同感受野和密度分布来解释。所以,为了刺激人体皮肤中负责触觉感知的机械刺激感受器,触觉界面应该适应手指的弯曲,并能够同时提供强度和频率变化的多平面刺激。

现有的触觉反馈器存在各种缺陷,包括需要提高真实感和保真度,有效地整合多模态感觉,以及将整体界面及其执行器小型化。找到应对所述挑战的解决方案对于推进触觉技术在各种应用中释放其全部潜力至关重要。

在研究中,伦敦大学学院团队提出了一种生物启发适应性多平面触觉系统,而它的创新之处主要包括:

它能够在广泛的频率范围内提供可变强度的机械刺激触觉以及振动触觉脉冲刺激。所以,这个装置可以刺激包括SAII(对稳定刺激敏感)、SAI(对频率低于5 Hz的触觉振动刺激敏感)、FAI(对频率在5 Hz至50 Hz之间的触觉振动刺激敏感)和FAII(对频率在40 Hz至400 Hz之间的触觉振动刺激敏感)等机械刺激感受器。

能够在整个指尖表面的多个平面区域同时提供刺激,即手指的正面,侧面和底部区域。

研究发现,人类手指对刺激的敏感度在指尖的不同区域和不同频率不同,这突出了向手指的每个区域传递正确类型的刺激以获得更真实和准确的体验的重要性。

BAHM系统发出的脉冲在皮肤触觉感受器的0-130Hz灵敏度范围内。这允许更精确地激活手指前部、底部和侧面的触觉感受器,从而产生更准确和有选择性的感觉。

相关论文:Bioinspired adaptable multiplanar mechano-vibrotactile haptic system

通过对BAMH系统的表征,团队评估了刺激强度范围和振动触觉脉冲频率范围。另外,研究人员进行了人体刺激敏感性和分化实验,以评估BAMH系统的性能。