通过人体阻抗调制改善视觉-触觉感知
人机交互
2024-09-11 v1
摘要
人类通过激活肌肉来塑造与环境的机械交互，但他们能否利用这种控制机制来更好地感知环境？我们研究了参与者在用机器人接口跟踪随机移动目标时，如何根据视觉和触觉信息调整其肌肉激活。结果显示出这些感觉模态的差异化效应：参与者的肌肉共同收缩随触觉噪声增加而增强，随视觉噪声增加而减弱，这与先前的结果表面上看存在矛盾。当考虑到肌肉的类弹簧力学特性时，这些结果可以得到解释，并与先前的发现达成一致。在类弹簧力学中，刚度随共同收缩增加而提高，以调节运动引导。增加共同收缩以更紧密地跟随运动计划，有利于精确的视觉信息而非触觉信息；而减少共同收缩则避免注入视觉噪声，并依赖精确的触觉信息。我们将这种主动感知机制形式化为视觉-触觉信息与努力的优化。该 OIE 模型可以解释在与固定或动态环境交互，或与另一人交互时，肌肉活动对单模态和多模态感觉信息的适应，并可用于优化人机交互。
引用
@article{arxiv.2409.06124,
title = {Human Impedance Modulation to Improve Visuo-Haptic Perception},
author = {Xiaoxiao Cheng and Shixian Shen and Ekaterina Ivanova and Gerolamo Carboni and Atsushi Takagi and Etienne Burdet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.06124},
year = {2024}
}