Haptic Perception of Viscoelastic Materials
Viskoelastik Materyallerin Dokunsal Algısı
- Tez No: 611909
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Günlük hayatımızda değişik tipte deformasyon özellikleri gösteren maddeler ile etki-leşime geçmekteyiz. Bu maddelerin bazıları mekanik davranışları bakımından saf elastikiyet ile saf vizkozite arasında bir yelpazade yer almaktadır. Bu mekanik davranış yelpazesi viskoelastisite olarak tanımlanmaktadır. Bir meyvenin olgunluğunu, peynirin sıkılığını veya iç organların sertliğini anlamaya çalışma gibi belirli dokunsal etkileşim durumlarında dokunma duyumuzun viskoelastik materyalleri algılama kapasitesine dayanmaktayız. Psikoreoloji bilimdalı viskoelastik materyallerin mekanik davranışları ile onları algılayış şeklimiz arasındaki ilişkiyi incelemektedir. Fakat, viskoelastik materyalleri nasıl algıladığımıza dair bilgimiz hala oldukça kısıtlı. Viskoelastik materyallerin deformasyon geçmişi ve uyarılma frekansına dayalı olarak sergilediği mekanik davranışlar oldukça karmaşık sonuçlar ortaya çıkarabilmektedir ve araştırılma-ları ancak gelişmiş modeller aracılığıyla mümkün olmaktadır. Bu çalışmada visko-elastisiteyi kesir dereceli türev elemanı ile modelledik ve bu elemanın davranışını frekans uzayında ifade ederek iki fiziksel değişken (genlik ve faz) cinsinden tanımladık. Bu sayede, genlik değişkeni için“sıkılık”ve faz değişkeni için ise“geri sekerlik”terimilerini kullanarak viskoelastik materyal algısını sinyal tespit teorisi deneyleri gerçekleştirerek inceleyebildik. Deney sonuçları geri sekerlik için ancak farkedilebilir farkın Weber kuralı ile uyumlu şekilde faz ile doğrusal olarak arttığını gördük. Öte yandan sıkılık değişkeninin ancak farkedilebilir farkı ise değişik faz seviyeleri için farklılık göstermedi.
Özet (Çeviri)
In our daily lives, we interact with different types of deformable materials. Regarding their mechanical behavior, some of those materials lie in a range that is between purely elastic and purely viscous. This range of mechanical behavior is described as viscoelasticity. In certain types of haptic interactions such as assessment of ripeness of fruit, firmness of cheese, and consistency of organ tissue, we rely heavily on our haptic perception of viscoelastic materials. The relationship between the mechanical behavior of viscoelastic materials and our perception of them has been investigated in the field of psychorheology. However, our knowledge on how we perceive viscoelastic materials is still quite limited though some research work has already been done on purely elastic and purely viscous materials. History- and frequency-dependent behavior of viscoelastic materials results in a complex time-dependent response, which requires relatively more sophisticated models to investigate their behavior than those of purely elastic and viscous materials. In this study, we model viscoelasticity using a ``springpot'' (i.e., fractional order derivative element) and express its behavior in the frequency domain using two physical parameters: ``magnitude'' and ``phase'' of complex stiffness. In the frequency domain, we are able to devise signal detection experiments where we can investigate the perception of viscoelastic materials using the perceptual terms of ``firmness'' and ``bounciness'', corresponding to the physical parameters of ``magnitude'' and ``phase''. The results of our experiments show that the JND for bounciness increases linearly with increasing ``phase'', following Weber's law, while the JND for firmness is surprisingly independent of the level of ``phase''.
Benzer Tezler
- Deforme olabilen yüzeylerle gerçekçi haptik etkileşim
Realistic haptic interaction with deformable surfaces
SEZCAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NACİ ZAFER
- The role of prior knowledge and visual cues on perceived softness
Var olan bilgilerin ve görsel ipuçlarının yumuşaklık algısındaki rolü
FATMA KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
PsikolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPsikoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAHİDE DİCLE DÖVENCİOĞLU
- Haptic perception of virtual bumps displayed through a piezo-actuated touch screen
Piezo tahrikli dokunmatik bir ekranda görüntülenen sanal tümseklerin dokunsal algısı
BUKET BAYLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN
- Preference-based human-in-the-loop optimization to improve the perceived realism of haptic rendering
Dokunsal geri bildirimde algılanan gerçekliği arttırmak için insanın döngü içinde olduğu tercih tabanlı optimizasyon
BİLAL ÇATKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Tactile perception by electrovibration
Elektrotitreşim ile dokunma algısı
YASEMİN VARDAR
Doktora
İngilizce
2018
Bilim ve TeknolojiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN
PROF. DR. BURAK GÜÇLÜ