論文の概要: A Wearable Pneumatic Device for Continuous, Closed-Loop, Bidirectional Tactile Interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.00612v1
- Date: Tue, 01 Sep 2026 02:57:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-02 16:31:36.247796
- Title: A Wearable Pneumatic Device for Continuous, Closed-Loop, Bidirectional Tactile Interaction
- Title(参考訳): 連続閉ループ双方向触覚インタラクションのためのウェアラブル空気圧デバイス
- Authors: Cosima du Pasquier, Aliyah Smith, Serin Huber, Joshua Phelps, Ilana A. Cohen, Ava Chen, Monroe Kennedy, Allison M. Okamura,
- Abstract要約: 本稿では, 連続的, 閉ループ, 双方向触覚インタラクションをサポートする2つのウェアラブル空気圧触覚デバイスについて述べる。
単一のデバイスは、繊維ベースの空気圧ポーチに接続された最大12個の圧力感知チャネルを含むことができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.610437630887063
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a system of two wearable pneumatic haptic devices that supports continuous, closed-loop, bidirectional tactile interaction at perceptually relevant force and temporal scales. A single device can contain up to twelve pressure sensing channels connected to textile-based pneumatic pouches. Each channel in a device can be used as a sensor, an actuator, or both. As an actuator with integrated sensing, the channel generates stable skin indentation through local closed-loop control. As a sensor, a channel can be mounted (or worn) on any surface, including on a robot gripper or on the human body, and used to measure touch interactions with the environment or a human user. A distributed architecture supports sustained pressure output, rapid dynamic response, and wireless pairing of identical devices in a system to transmit and reproduce tactile pressure signals in real time. Device-level characterization demonstrates force bandwidth exceeding 30 Hz, rapid and well-damped step responses, and extended pressure retention compared to prior compact pneumatic platforms. Human studies show that pressure-based fingertip feedback enables discrimination of force and stiffness, improves teleoperated manipulation by reducing applied pressures by up to 23.1% and task duration by up to 27.4%, and lowers subjective mental workload by 18.8%, particularly under visually constrained conditions. By unifying tactile sensing and haptic feedback within a single pneumatic modality, the device provides a practical foundation for bidirectional touch interaction in teleoperation.
- Abstract(参考訳): 本研究では, 連続的, 閉ループ, 双方向触覚相互作用を知覚的関連力と時間的スケールで支援する2つのウェアラブル空気圧触覚デバイスシステムを提案する。
単一のデバイスは、繊維ベースの空気圧ポーチに接続された最大12個の圧力感知チャネルを含むことができる。
デバイスの各チャネルは、センサー、アクチュエータ、またはその両方として使用することができる。
センサを内蔵したアクチュエータとして、チャネルは局所閉ループ制御により安定した皮膚切開を生成する。
センサとしては、ロボットグリップや人体を含むどんな表面にもチャネルを装着(あるいは装着)することができ、環境やユーザとのタッチ操作を測定するのに用いられる。
分散アーキテクチャは、触覚圧信号をリアルタイムに送信・再生するシステムにおいて、持続的な圧力出力、迅速な動的応答、および同一デバイスの無線ペアリングをサポートする。
デバイスレベルの特性は、30Hzを超える力帯域、高速でよく損傷されたステップ応答、および以前のコンパクトな空気圧プラットフォームと比較して圧力保持の延長を示す。
人間の研究では、圧力に基づく指先フィードバックは力と硬さの識別を可能にし、適用圧力を最大23.1%減らし、タスク持続時間を最大27.4%減らし、特に視覚的に制約された条件下では、主観的精神負荷を18.8%減らすことにより遠隔操作を改善することが示されている。
触覚と触覚フィードバックを単一の空気圧モードで統一することにより、遠隔操作における双方向タッチインタラクションの実践的基盤を提供する。
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