Toward high-fidelity haptic interaction with virtual materials: A robotic material scanning, modelling, and display system
Toward high-fidelity haptic interaction with virtual materials: A robotic material scanning, modelling, and display system
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实现与虚拟材料的高保真触觉交互：机器人材料扫描、建模和显示系统
DOI：
10.1109/haptics.2018.8357184
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
E. Steinbach
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Strese;E. Steinbach
我们提出了一个机器人设置对象表面材料属性的收购。我们的设置能够收集选定的动觉特征，如表面结构和重量，以及触觉特性，如摩擦系数和物体表面的精细粗糙度特征。此外，设置捕获对象的视觉外观。记录的多模态传感器数据提供形成材料样本的触觉模型所需的所有相关信息。然后，我们使用这种表示在一个标准的触觉渲染框架和显示虚拟材料使用增强幻影全方位设备。我们进行了一个主观的实验，它表明，其参与者认为和评级的渲染虚拟材料类似于相应的真实的材料在直接比较测试中，用户同时与真实的和虚拟材料样本进行交互。在主观实验期间实现了4.3/5.0的总体用户评级。
We present a robotic setup for the acquisition of object surface material properties. Our setup is able to collect selected kinesthetic characteristics, such as the surface structure and weight, as well as tactile properties like the friction coefficient and the fine roughness characteristics of the object surface. Additionally, the setup captures the visual appearances of the object. The recorded multimodal sensor data provide all relevant information required to form a haptic model of a material sample. We then use this representation in a standard haptic rendering framework and display the virtual materials using an augmented Phantom Omni device. We conducted a subjective experiment which shows that its participants perceived and rated the rendered virtual materials as similar to the corresponding real materials in a direct comparison test where the users interact simultaneously with the real and the virtual material samples. An overall user rating of 4.3 out of 5.0 is achieved during the subjective experiment.
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