Количественная оценка мягкости тактильных интерфейсов:новая формула реалистичного прикосновения

Калифорнийский университет, Сан-Диего

Исследователи разработали формулу, которая позволяет им воссоздавать различные уровни воспринимаемой мягкости. Основываясь на результатах своих экспериментов, они создали уравнения, которые позволяют рассчитать, насколько мягким или твердым будет на ощупь материал, исходя из его толщины, модуля Юнга (мера жесткости материала) и площадей с микроузором. Уравнения также могут делать обратное и рассчитывать, например, насколько толстым или микроузорчатым должен быть материал, чтобы ощущать определенный уровень мягкости.

Специально разработанные материалы имитируют различные уровни воспринимаемой мягкости. (Фото:Дэвид Байо/Инженерная школа Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего)

Исследователи начали с изучения двух параметров, используемых для измерения воспринимаемой мягкости материала:глубины углубления (насколько глубоко кончик пальца прижимается к материалу) и площади контакта между кончиком пальца и материалом. Обычно эти параметры изменяются одновременно при нажатии кончика пальца на предмет. Были разработаны специально разработанные материалы, которые разделили эти два параметра, а затем протестировали их на людях. Исследователи создали девять различных эластомерных пластин, каждая из которых имеет свое уникальное соотношение глубины вдавливания и площади контакта. Плиты различались количеством микрорисунка на поверхности, толщиной и модулем Юнга.

Микроузор состоит из массивов приподнятых микроскопических столбиков, разбросанных по поверхности плит. Крошечные выступы позволяют кончикам пальцев нажимать глубже, не меняя площадь контакта. Плиты были протестированы на 15 испытуемых, которым было поручено выполнить два задания. В первом задании они предоставили испытуемым несколько пар плит и попросили их определить в каждой паре более мягкую. Во втором задании исследователи просили испытуемых расположить девять плит от самой мягкой до самой твердой.

В целом плиты, которые испытуемые воспринимали как более мягкие, были толще, практически не имели микрорисунков на поверхности и имели низкий модуль Юнга. Между тем, плиты, которые казались более твердыми, были тоньше, имели больше микрорисунков и более высокий модуль Юнга.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Лизель Лабиос по адресу:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра у вас должен быть включен JavaScript.; 858-246-1124.