電気流体に基づくスリムハプティックアクチュエータの設計、モデル化及び評価

リアルなハプティックフィードバックは、バーチャルリアリティ、モバイルデバイス、ロボティクスなど、さまざまな技術のユーザーに情報を提供するために必要です。デバイスがリアルなハプティックフィードバックを伝えるためには、二つのタッチ感覚、すなわち触覚フィードバックと運動覚フィードバックが存在しなければなりません。今日の多くのデバイスは振動を通じて触覚フィードバックを伝えていますが、ほとんどは運動覚フィードバックを取り入れていません。この問題に対処するため、本研究では、ユーザーに運動覚と振動触覚の情報を伝えることを目的としたハプティックデバイスを調査します。電気流体に基づくプロトタイプを設計・製造しました。印加した電場を通じて電気流体の流れを制御することで、デバイスはさまざまなハプティック感覚を生成できます。デザインはアクチュエータの接触面として機能する弾性膜に中心を置いています。さらに、制御電子機器と構造コンポーネントがコンパクトなプリント基板に統合され、モバイルアプリケーションに適したスリムなデバイスが実現しました。デバイスの性能を評価するため、動的機械解析装置を使用してテストしました。デバイス設計は数学的モデルによって支持され、実験結果と一致していました。わずかに知覚できる差の分析によれば、この範囲はユーザーに明確な運動覚と振動触覚を伝えるのに十分であることが示されており、電気流体に基づくアクチュエータがハプティックフィードバックを伝える能力を持つことを示しています。