Fabric-Silicone Composite Haptic Muscles for Sensitive Wearable Force Feedback
Fabric-Silicone Composite Haptic Muscles for Sensitive Wearable Force Feedback
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用于敏感可穿戴力反馈的织物-硅胶复合触觉肌肉
DOI：
10.1145/3594806.3594853
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Onal, Cagdas D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rameshwar, Raagini;Skorina, Erik Howard;Onal, Cagdas D
机器人远程操作是一个新兴的研究领域，在勘探、制造和医疗保健领域有着广泛的应用，因为它允许用户在保持距离和安全的同时执行复杂的远程任务。触觉反馈提供了身临其境的用户体验，并扩展了可以通过远程操作完成的任务范围。在本文中，我们提出了一种用于远程操作系统的新型可穿戴触觉反馈设备，该设备将动觉力反馈应用于用户的手指。所提出的装置被称为“触觉肌肉”，是一种柔软的气动执行器，由环形结构的织物-硅胶复合材料制成。我们探索理想触觉反馈机制的要求，使用不同材料构建多个触觉肌肉，并通过实验确定它们的动态压力响应和灵敏度（它们传达触觉反馈微小变化的能力）。最后，我们将触觉肌肉集成到数据手套和远程操作系统中，并进行多次用户测试。我们的结果表明，大多数用户可以检测到低至触觉肌工作范围 3% 的力变化。我们还发现，触觉反馈使用户在使用远程操作系统处理柔软且易碎的物体时对物体施加的力减少了 52%。
Robot teleoperation is an emerging field of study with wide applications in exploration, manufacturing, and healthcare, because it allows users to perform complex remote tasks while remaining distanced and safe. Haptic feedback offers an immersive user experience and expands the range of tasks that can be accomplished through teleoperation. In this paper, we present a novel wearable haptic feedback device for a teleoperation system that applies kinesthetic force feedback to the fingers of a user. The proposed device, called a ‘haptic muscle’, is a soft pneumatic actuator constructed from a fabric-silicone composite in a toroidal structure. We explore the requirements of the ideal haptic feedback mechanism, construct several haptic muscles using different materials, and experimentally determine their dynamic pressure response as well as sensitivity (their ability to communicate small changes in haptic feedback). Finally, we integrate the haptic muscles into a data glove and a teleoperation system and perform several user tests. Our results show that most users could detect detect force changes as low as 3% of the working range of the haptic muscles. We also find that the haptic feedback causes users to apply up to 52% less force on an object while handling soft and fragile objects with a teleoperation system.
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影响因子：
2.9
作者：
Yunlong Shi;Liang Wang;Wenhuan Zhang;X. Qian
通讯作者：
Yunlong Shi;Liang Wang;Wenhuan Zhang;X. Qian
类皮材料的实验研究及其材料性能的计算
DOI：
10.1007/s12541-014-0545-0
发表时间：
2014
影响因子：
1.9
作者：
N. Elango;A. Faudzi;Azman Hassan;Muhammad Razif Muhammad Rusydi
通讯作者：
Muhammad Razif Muhammad Rusydi
DOI：
--
发表时间：
2012
期刊：
Workshop on Autonomic Communication
影响因子：
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作者：
Wei Liu;Yuanyuan Li
通讯作者：
Yuanyuan Li
移动机器人远程操作的当前应用回顾
DOI：
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Boboc;H. Moga;D. Talaba
通讯作者：
D. Talaba