物理科技生物学-PHYICA

新的触觉设备以接近80%的人类触摸准确度传达情感

技术工程 2022-02-28 21:54:22

hapticsCredit:Unsplash/CC0 Public Domain随着omicron变体的传播,并不是每个人都可以或渴望在寒假旅行。但是,如果虚拟触摸能让你确信自己并不孤单呢?在南加州大学维特比工程学院,计算机科学家和机器人学家希瑟·卡尔柏森一直在探索各种方法来模拟触摸。作为一项新研究的一部分,这项研究的资深作者卡尔贝尔森和她的母校斯坦福大学的研究人员想看看两个同伴(柏拉图式的或浪漫的)是否能远程交流和表达关心和情感。据估计,57%的情况下,人们通过面对面的接触来感知伴侣的真实意图。当与模拟人类触摸的设备交互时,受访者有45%的时间能够辨别触摸的意图。因此,这项研究中的设备表现出大约79%的感知人类触摸的准确性。

我们的触觉是独特的。事实上,人们有一种“触摸语言”,南加州大学WiSE Gabilan助理教授兼计算机科学、航空航天和机械工程助理教授Culbertson说。因此,她说,创造人们可以指向他们所爱的人的虚拟触摸是相当复杂的——我们不仅在社交的舒适度和“触摸”的程度上有差异,而且我们可能有一种独特的方式来传达不同的情绪,比如同情、爱或悲伤。研究人员面临的挑战是创建一种算法,该算法可以足够灵活地结合触摸的多个维度。

他们的研究分两个阶段完成,发表在《IEEE触觉交易》的预印本上。首先,创建了一个关于个人通过社交接触的互动的新数据集,通过捕捉参与者通过接触与他们的伴侣交流不同情绪时施加的接触的位置和压力。一旦这个数据集被创建,研究人员就将这些手势分类为交流注意力、感激、快乐、平静、悲伤或爱,以创建一个预先记录的信号库。

这些信号然后被转换成触觉像素(taxels),可以通过可佩戴的触觉臂章与第二组参与者交流情感,该臂章包括具有八个触摸点的线圈致动器。

总共记录了661个触摸手势。大约45%的时候,佩戴臂章的人能够理解通过远程触摸传达的预期情绪(相比之下,只有57%的时间是面对面触摸)。研究证明,通过面对面接触传达的社会意义和表达可以远程交流。

研究人员的下一步将是定制算法,以产生更精细的虚拟触觉,从而提高准确性。

卡尔伯森说,“虽然疫情造成的物质鸿沟正在缩小,但由于我们日益全球化的社区,我们的家人和朋友仍然分散在全国和世界各地。这样的工具将允许个人伸出手去,触摸他们所爱的人,而不管身体上的分离,从而减少隔离,让我们更加亲密。”

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