许恒
- 作品数：2 被引量：7H指数：1
- 供职机构：上海交通大学机械与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划上海市自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 电触觉的皮肤神经机理仿真及实验验证被引量：7
- 2014年
- 触觉学已经在很多领域得到应用,如遥控机器人、手术机器人、假肢、娱乐交互界面以及虚拟现实技术等,以此来增强人对机器或者虚拟物体的操作性。电触觉是现在主要的触觉再现措施,即通过改变恒流/恒压电脉冲的频率、脉宽、强度以及脉冲方向等因素,让人产生不同的触觉感。首先通过人体皮肤神经的建模推导出激励函数,并进行仿真研究,通过改变施加在电刺激阵列的电脉冲方向和强度,设计能分别刺激皮下3种刺激感受器(Meissner触觉小体、Merkel触盘、Pancinian环层小体)的实验范式,同时进行了心理物理学实验。10位受试者参加了实验,对食指进行电触觉刺激。正脉冲时采用不同频率(10、30、70、90 Hz)的电脉冲进行刺激,让受试者产生不同级别的振动感;负脉冲时采用不同脉宽(150、200、250、300μs)的电脉冲进行刺激,让受试者产生不同级别的压力感。受试者对振动和压力的感觉强度进行主观判断。统计结果表明,该模型下的实验模式能够使触觉强度分级平均识别率高达80%以上,同时可通过对刺激电极分布以及电流大小的分析,找到最佳的刺激模式,保证最佳的触觉再现。
- 徐飞张定国许恒
- 关键词：电触觉电刺激皮肤神经
- 人工电触觉反馈对手抓握力的影响
- 2016年
- 目的:为了给受试者提供触觉反馈来完成抓取力的闭环控制,提出各种方法和相应的控制策略,以探究触觉反馈对手抓握力的影响,为假肢手的研究提供参考。方法:主要根据动态系统的输出特性提出了四类考察变量(三种失败次数、完成时间、握力的均值和握力的标准差),以及稳定性、快速性和经济性指标,依据上述准则来比较基于经皮电刺激的触觉反馈和无反馈对于控制握力的影响。结果:对于三种失败次数,无反馈模式下的表现均高于触觉反馈模式,尤其是在由摔碎和捏碎引起的失败次数上,无反馈模式下的结果分别为4.3次和4.9次,而电触觉反馈模式下的结果仅为0.6次和0.5次。对于反映时间,无反馈模式下的受试者完成实验的时间为26.4s,而在电触觉反馈模式下,受试者仅用17.7s。在对6个物体的抓取中,电触觉反馈下的握力始终小于无反馈模式下的结果。触觉反馈模式下的等效握力的稳定性要高于无反馈模式下的结果。结论:经皮电刺激的触觉反馈在四类考察变量以及3种目标上均优于无反馈,提示经皮电刺激的触觉反馈对于假肢手握力控制的重要性。随着物体重量的增加,无反馈和经皮电刺激的触觉反馈下抓取力的经济性和稳定性差异逐渐的减小。
- 许恒张定国
- 关键词：经皮电刺激触觉反馈闭环控制
