触觉再现技术中高触感表现力振动激发方式的理论和实验研究

触觉再现作为下一代虚拟现实技术已成为国际上的开发热点。触觉再现就是通过控制触觉显示器的某种物理效应提示，让手指在触摸时产生相应的触感，从而实现人机触觉信息的交互，其应用涉及到远程医疗、遥操作机械手、电子商务与网络信息服务、娱乐、高沉浸感虚拟现实环境构筑等众多领域。目前力觉再现手段已基本确立。而触觉再现还处于探索阶段，未获重大突破。现有触觉显示器的主要问题是表现力不强，对手指的刺激模式过于单一，没有充分的针对人识别触感特性的渲染，微执行器阵列的设计难以有重大突破。本研究将针对表面纹理质地触感再现，对一种可微细改变多种刺激模式的振动触觉显示器展开基础性研究。在深入把握指尖触感产生机制的基础上，关注在触觉提示中手指与显示器的交互作用，模仿乐器产生不同乐音的原理，解决有关振动触觉显示器的复杂力学问题和结构设计问题，建立该触觉显示器的设计基础理论和数学模型。以提高振动激发触觉再现装置的触感表现力。