《基於觸覺感知機制的力觸覺再現真實感評估方法研究》是依託東南大學，由吳涓擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於觸覺感知機制的力觸覺再現真實感評估方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳涓
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
真實感是力觸覺再現研究的目標。準確評估再現系統的真實感和有效性是研究中首先要考慮的基本問題。但目前的虛擬力觸覺再現評估存在評價過程複雜、指標單一、評價結果一致性差等問題。其原因是大多數力觸覺真實感評價方法僅把物理輸入或主觀感覺輸出作為評價指標，較少關注力觸覺互動中人的感知特性及其對感知過程的影響。針對上述問題，本課題擬研究並建立能模擬人的力觸覺感知和評價過程、充分考慮力觸覺感知特性的力觸覺真實感客觀評價方法。研製能全面觀測力觸覺互動過程雙向傳遞信息的信息採集系統，建立模擬人的力觸覺感知特性的濾波器模型，對真實與虛擬感知空間進行綜合比較，從而實現不同類型力觸覺互動系統的測試規程和測度的統一。該真實感評價體系的建立實現了評價過程的標準化和自動化。不僅使得不同力觸覺系統之間的性能比較成為可能，也為提高力觸覺互動系統有效性提供重要依據。
結題摘要
力觸覺再現是虛擬現實和臨場感要操作研究的重要組成部分，目前已經有大量的相關裝置和系統湧現。然而對力觸覺再現真實感的客觀評價體系和方法研究讓相對而言較為滯後，還沒有統一和完備的評價方法出現。以往的力觸覺再現真實感的評價主要採取主觀評價的方法，即讓大量受試者通過感知實驗評價打分的方式，對真實感效果進行描述性統計，耗時且普適性差。本研究提了一套完整的基於人的觸覺感知和評價特性的客觀評價方法。該方法從人與虛擬力觸覺再現互動過程中採集力觸覺圖像，將圖像中提取與感知評價相關的特徵參數，再講參數帶入到實現建立好的，基於人主觀感知評價實驗確定的客觀評價模型中，代替人的感知評價實驗，計算輸出力觸覺再現真實感的評價結果。該方法的創新點在（1）提出了力觸覺圖像的概念和並研製了相應的力觸覺圖像採集實驗平台；（2）提出了基於感知特性和機器學習的力觸覺客觀評價模型；（3）完成了大量力觸覺感知與主觀評價的心理物理學實驗，為模型建立提供了一手實驗數據。本研究撰寫論文13篇，發表EI/SCI等收錄論文9篇。專利申請/授權8項。培養碩士/博士研究生10人。本研究對未來虛擬現實中的力觸覺再現系統的效度評價和真實感提高提供了重要參考。
