基于深压觉的本体感觉可穿戴感觉替代装置

我们提出了一种感觉替代装置，通过手臂上的深压刺激传递单自由度本体感觉反馈。该设计源于对一种称为PIEZO2功能缺失的遗传性疾病患者的反馈模态需求，该疾病以本体感觉和轻触觉的缺失为特征。我们制作了一款可穿戴且可编程的原型机，可对前臂施加高达15 N的深压刺激，并包含嵌入式力传感器。我们开展了一项研究，评估无感觉损伤的参与者控制虚拟手臂位置以匹配由深压刺激传达的目标角度的能力。经过参与者特定校准后，平均最小可检测力为0.41 N，最大舒适力为6.42 N。我们发现，经过训练后，与无反馈相比，参与者利用深压触觉反馈能显著降低角度误差。角度误差仅随力轻微增加，表明该感觉替代方法对于PIEZO2功能缺失及其他形式感觉丧失个体是一种有前景的途径。