Tactile perception by electrovibration
Elektrotitreşim ile dokunma algısı
- Tez No: 492509
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN, PROF. DR. BURAK GÜÇLÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Science and Technology, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Dokunmatik ekranlarda gercekci his elde etmenin bir yolu elektro-titreşimdir. Bu teknikte, parmakla ekran arasındaki sürtünme kuvveti elektrostatik kuvvetler aracılığıyla değiştirilir. Bu kuvvetler alternatif bir voltaj sinyalinin kapasitif bir dokunmatik ekranın iletken katmanına uygulanmasıyla oluşur. Bu yontemi kullanarak dokunmatik ekranlarda farklı dokunsal etkiler sağlanılsa da, bu dokunsal etkilerin algılanma mekanizması hakkında kısıtlı bilgi bulunmaktadır. Bu tezin amacı dokunmatik ekranlarda oluşturulan dokunsal etkilerin algılanma mekanizmasının araştırılmasıdır. Bu tez iki kısımdan oluşur. Birinci kısımda, giriş voltaj sinyal özelliklerinin eletro-titreşim algılanmasına etkisi araştırılmıştır. Bulgularımız elektro-titreşim algısının frekansla değişen insan derisi özelliklerine ve insan dokunma hassasiyetine bağlı olduğunu göstermiştir. Ekrana uygulanan giriş voltaj sinyali once insan derisinde elektiriksel filtrelemeye uğrar, daha sonra ise deride ve mekanoreseptörlerde elektrostatik güç oluşturur. Oluşan gücün spekral enerji bileşenlerine bağlı olarak, farklı psiko zik kanallar uyarılabilir. Algılanmayı sağlayan kanal, o frekansta ölçülen algılanma seviyesinden daha yüksek enerjiye sahip olan frekans bileşeni tarafından belirlenir. İkinci kısımda, maskelemenin elektrotitreşim üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sonuçlarımız, algılama eksiklerinin eşzamanlı ve sürekli maskeleme için maskeleme genliğine bağlı olarak doğrusal fonksiyon şeklinde yükseldiğini göstermiştir. Bununla beraber, sürekli maskeleme etkisi eşzamanlı maskeleme etkisinden daha fazla olmuştur. Ayrıca keskinlik algılaması arka plan ve ön plan uyaranların oluşturduğu lokal kontrasta bağlıdır. Bu kontrast, maskeleme sinyalinin genliği ve frekansa bağlı psikofi zik kanal aktivasyon seviyesine göre değişmektedir.
Özet (Çeviri)
One approach to generating realistic haptic feedback on touch screens is electrovibration. In this technique, the friction force is altered via electrostatic forces, which are generated by applying an alternating voltage signal to the conductive layer of a capacitive touchscreen. Although the technology for rendering haptic effects on touch surfaces using electrovibration is already in place, our knowledge of the perception mechanisms behind these effects is limited. This thesis aims to explore the mechanisms underlying haptic perception of electrovibration in two parts. In the first part, the effect of input signal properties on electrovibration perception is investigated. Our findings indicate that the perception of electrovibration stimuli depends on frequency-dependent electrical properties of human skin and human tactile sensitivity. When a voltage signal is applied to a touchscreen, it is filtered electrically by human finger and it generates electrostatic forces in the skin and mechanoreceptors. Depending on the spectral energy content of this electrostatic force signal, different psychophysical channels may be activated. The channel which mediates the detection is determined by the frequency component which has a higher energy than the sensory threshold at that frequency. In the second part, effect of masking on the electrovibration perception is investigated. We show that the detection thresholds are elevated as linear functions of masking levels for simultaneous and pedestal masking. The masking effectiveness is larger for pedestal masking compared to simultaneous masking. Moreover, our results suggest that sharpness perception depends on the local contrast between background and foreground stimuli, which varies as a function of masking amplitude and activation levels of frequency-dependent psychophysical channels.
Benzer Tezler
- Tactile roughness perception of virtual gratings by electrovibration
Elektrotitreşim ile üretilen sanal ızgara yüzeylerin dokunsal pürüzlülük hissiyatı
AYKUT İŞLEYEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN
- Effect of remote masking on detection of electrovibration
Uzaktan maskelemenin elektro-titreşim algısı üzerine etkisi
MILAD JAMALZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve TeknolojiKoç ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN
Prof. BURAK GÜÇLÜ
- Step-change in friction under electrovibration
Elektrotitreşim yoluyla kademeli sürtünme değişimi
İDİL ÖZDAMAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyoteknolojiKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN
- Tactile rendering of digital buttons and shapes on touchscreens using novel surface haptics technologies
Yeni yüzey dokunsal geribildirim teknolojilerini kullanarak dokunmatik ekranlarda dijital düğmelerin ve şekillerin dokunsal oluşturulması
BUSHRA SADIA
Doktora
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN
DOÇ. DR. TEVFİK METİN SEZGİN
- Electro-mechanical contact interactions between human finger and touchscreen under electroadhesion
Elektroadhezyon altında insan parmağı ile dokunmatik ekran arasındaki elektro-mekanik kontak etkilişimleri
EASA ALIABBASI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN