論文の概要: VSTaI: Design and Characterization of Variable-Stiffness Tactile Interfaces Based on 3D-Printed Structured Fabrics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.29102v1
- Date: Fri, 31 Jul 2026 07:31:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-03 14:29:40.64491
- Title: VSTaI: Design and Characterization of Variable-Stiffness Tactile Interfaces Based on 3D-Printed Structured Fabrics
- Title（参考訳）: VSTaI:3Dプリント構造ファブリックを用いた可変剛性触覚インタフェースの設計と評価
- Abstract要約: 本稿では,3Dプリント構造織物の真空ジャミングに基づく小型可変剛性触覚インタフェース(VSTaI)を提案する。
ある構成では、ジャム状態下では140%まで硬さが上昇した。
これらの結果は, 物理的検査訓練を目的とした形状適合性, 調整性, 剛性ディスプレイの実用的アプローチとして, 構造化ファブリック・ジャミングを支持した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.53007356735723
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Realistic palpation training requires reliable rendering of soft tissue stiffness changes in real time, which is difficult to achieve with conventional simulators. This paper presents a compact, variable-stiffness tactile interface (VSTaI) based on vacuum-induced jamming of 3D-printed structured fabrics. A vacuum-sealed fabric layer is sandwiched between two silicone layers, and stiffness is tuned by regulating internal pressure. Four fabric patterns with different geometric parameters were fabricated and evaluated using force-indentation tests under atmospheric and vacuum conditions. Across the tested pattern and geometry combinations, vacuum jamming increased stiffness significantly, producing an effective modulus from sub-megapascal to megapascal levels. Specifically, one configuration exhibited a stiffness increase of up to 140% under the jammed state. Circular chainmail patterns provided the most spatially uniform distribution of tactile stiffness, while denser geometries reached higher peak stiffness. VSTaI was also shown to exhibit excellent conformability to the underlying geometry. These results support structured-fabric jamming as a practical approach for shape-conformable, tunable-stiffness displays aimed at physical examination training.
- Abstract（参考訳）: 現実的な触覚訓練では, 軟組織硬さの変化をリアルタイムに再現することが求められ, 従来のシミュレータでは実現が困難であった。
本稿では,3Dプリント構造織物の真空ジャミングに基づく小型可変剛性触覚インタフェース(VSTaI)を提案する。
真空シール布層を2つのシリコーン層間に挟み込み、内部圧力を調節して剛性を調整する。
大気中および真空中における応力印加試験により, 異なるパラメータの異なる4つの織物パターンを作製し, 評価した。
試験されたパターンと幾何学の組み合わせ全体で、真空ジャミングは硬さを著しく増加させ、サブメガパスカルからメガパスカルレベルへの効果的な弾性率を生み出した。
具体的には、1つの構成では、ジャム状態下で最大140%の剛性増加を示した。
球状連鎖メールパターンは, 触覚硬度が最も空間的に均一な分布を示し, 密度の高いジオメトリーは高い硬度に達した。
また、VSTaIは基礎となる幾何学に優れた適合性を示した。
これらの結果は, 物理的検査訓練を目的とした形状適合性, 調整性, 剛性ディスプレイの実用的アプローチとして, 構造化ファブリック・ジャミングを支持した。
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