• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    電觸覺(jué)的皮膚神經(jīng)機(jī)理仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

    2014-08-11 14:53:44張定國(guó)
    關(guān)鍵詞:感受器觸覺(jué)脈沖

    徐 飛 張定國(guó) 許 恒

    上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院,上海 200240

    電觸覺(jué)的皮膚神經(jīng)機(jī)理仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

    徐 飛 張定國(guó)*許 恒

    上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院,上海 200240

    觸覺(jué)學(xué)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用,如遙控機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人、假肢、娛樂(lè)交互界面以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等,以此來(lái)增強(qiáng)人對(duì)機(jī)器或者虛擬物體的操作性。電觸覺(jué)是現(xiàn)在主要的觸覺(jué)再現(xiàn)措施,即通過(guò)改變恒流/恒壓電脈沖的頻率、脈寬、強(qiáng)度以及脈沖方向等因素,讓人產(chǎn)生不同的觸覺(jué)感。首先通過(guò)人體皮膚神經(jīng)的建模推導(dǎo)出激勵(lì)函數(shù),并進(jìn)行仿真研究,通過(guò)改變施加在電刺激陣列的電脈沖方向和強(qiáng)度,設(shè)計(jì)能分別刺激皮下3種刺激感受器(Meissner觸覺(jué)小體、Merkel觸盤(pán)、Pancinian環(huán)層小體)的實(shí)驗(yàn)范式,同時(shí)進(jìn)行了心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)。10位受試者參加了實(shí)驗(yàn),對(duì)食指進(jìn)行電觸覺(jué)刺激。正脈沖時(shí)采用不同頻率(10、30、70、90 Hz)的電脈沖進(jìn)行刺激,讓受試者產(chǎn)生不同級(jí)別的振動(dòng)感;負(fù)脈沖時(shí)采用不同脈寬(150、200、250、300 μs)的電脈沖進(jìn)行刺激,讓受試者產(chǎn)生不同級(jí)別的壓力感。受試者對(duì)振動(dòng)和壓力的感覺(jué)強(qiáng)度進(jìn)行主觀判斷。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,該模型下的實(shí)驗(yàn)?zāi)J侥軌蚴褂|覺(jué)強(qiáng)度分級(jí)平均識(shí)別率高達(dá)80%以上,同時(shí)可通過(guò)對(duì)刺激電極分布以及電流大小的分析,找到最佳的刺激模式,保證最佳的觸覺(jué)再現(xiàn)。

    觸覺(jué)學(xué);電觸覺(jué);電刺激;皮膚神經(jīng);心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)

    引言

    對(duì)于人體來(lái)說(shuō),主要的反饋信息主要包含3種:觸覺(jué)反饋、聲音反饋以及視覺(jué)反饋[1]。其中,觸覺(jué)感受作為反饋信號(hào)的一種,在人的日?;顒?dòng)中能讓人產(chǎn)生強(qiáng)烈的臨場(chǎng)感,它在感覺(jué)系統(tǒng)中占有重要的地位,具有視覺(jué)等其他感覺(jué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能。觸覺(jué)是接觸、滑動(dòng)、壓覺(jué)等一系列機(jī)械刺激的總稱(chēng),它的感受器分布在人的全身,主要是由壓力和牽引力作用于感受器而引起人的感受。通過(guò)人體皮膚的感受器來(lái)感受觸覺(jué)信息,能讓人感受到外部環(huán)境的空間以及時(shí)間信息[2-3],即物體的材質(zhì)、粗糙感、振動(dòng)以及溫度等外部環(huán)境信息。所以,觸覺(jué)的研究一直是虛擬現(xiàn)實(shí)、遠(yuǎn)程操作以及人機(jī)界面等領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)再現(xiàn)的方法有很多種,電觸覺(jué)相對(duì)于其他的觸覺(jué)反饋方式有著很大的優(yōu)勢(shì),電刺激有著簡(jiǎn)單易行、輕巧方便、能量的轉(zhuǎn)換效率高、易于集中而且分辨率高以及便于用電腦控制等優(yōu)點(diǎn),一直受到國(guó)內(nèi)外研究人員的重視[4]。

    所謂電觸覺(jué)的產(chǎn)生,就是通過(guò)脈沖方式進(jìn)行刺激,在此過(guò)程中改變刺激的電壓(恒壓式刺激)、電流(恒流式刺激)的參數(shù),如電脈沖的頻率、幅值、脈寬以及脈沖方向等。同時(shí)也會(huì)考慮改變電極大小、電極材料以及在電刺激過(guò)程中皮膚與電極的接觸力,還有刺激手指的位置、厚度以及水合作用等[5],讓人在電刺激過(guò)程中能夠產(chǎn)生振動(dòng)感、壓力感、粗糙感、刺痛感等感覺(jué)信息。主要的刺激位置集中在人體的皮膚、舌頭以及手指等部位,特別是舌頭和手指尖部位的機(jī)械感受器分布密集[6],電脈沖刺激該處能產(chǎn)生強(qiáng)烈的感覺(jué)。

    下面是討論人體皮膚觸覺(jué)的生理學(xué)基礎(chǔ),詳細(xì)介紹了3種機(jī)械感受器的功能;然后對(duì)神經(jīng)建立模型并進(jìn)行仿真,找到最優(yōu)的刺激皮下3種機(jī)械感受器的實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑蛔詈笸ㄟ^(guò)基于手指的電觸覺(jué)心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該模型的正確性,并探討了電觸覺(jué)在手臂上的應(yīng)用。

    1 皮膚電刺激生理學(xué)

    在人體的皮膚內(nèi),大約每平方厘米就有200多個(gè)感覺(jué)神經(jīng)末梢[7],因此而形成了各種各樣的感受器,這些感受器能夠感覺(jué)外部世界的刺激,如接觸、壓迫、冷熱和疼痛等。觸-壓覺(jué)產(chǎn)生的最主要的原因是外部環(huán)境造成了皮膚的變形,不管是輕微的還是較重的變形。皮膚的變形造成了皮膚內(nèi)部機(jī)械感受器的變形,導(dǎo)致動(dòng)作電位的產(chǎn)生,傳遞到大腦的感知皮層從而產(chǎn)生了感覺(jué)。

    人體中的機(jī)械感受器主要分為兩種:慢適應(yīng)型感受器和快適應(yīng)型感受器,這兩者又可以分為Ⅰ型和Ⅱ型,主要取決于該感受器在皮膚中所處的位置和分布。一般在研究觸覺(jué)的過(guò)程中,主要研究Meissner觸覺(jué)小體、Pacinian環(huán)層小體以及Merkel觸盤(pán)對(duì)皮膚外部刺激的反應(yīng),其生理學(xué)參數(shù)如表1所示。Kajimoto等稱(chēng)這3種機(jī)械感受器為感覺(jué)三基色(tactile primary colors)[8],認(rèn)為這3種機(jī)械感受器就像自然界中的紅、綠、藍(lán)三基色一樣組合起來(lái),可以形成人體豐富的感覺(jué)。如果機(jī)械感受器的組合出現(xiàn)問(wèn)題,人就像患有色盲癥一樣,只能體驗(yàn)很簡(jiǎn)單的感覺(jué)。

    圖1 觸覺(jué)小體、環(huán)層小體以及觸盤(pán)在人體皮膚下組織里面的分布,3種機(jī)械振動(dòng)感受器就像三基色一樣結(jié)合起來(lái)組織成人的多樣觸覺(jué)感[8]Fig. 1 The schematic distribution of Meissner, Pacinian and Merkel under human’s skin which combine together to form various sensations like three primary colors[8]

    表1 3種機(jī)械感受器的具體參數(shù)[10]

    2 皮膚神經(jīng)模型及仿真

    2.1皮膚神經(jīng)建模

    物理刺激能夠直接刺激人體的感受器,從而導(dǎo)致動(dòng)作電位能傳輸?shù)街袠猩窠?jīng)系統(tǒng)。與物理刺激不一樣,電刺激能夠直接將機(jī)械感受器的膜去極化,從而產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作電位。所以理論上來(lái)說(shuō),電刺激如果能分別刺激到相應(yīng)的神經(jīng),就能產(chǎn)生各種各樣的感覺(jué)。當(dāng)電壓施加到皮膚表面時(shí),在皮下組織產(chǎn)生的電勢(shì)能直接刺激神經(jīng)纖維,從而產(chǎn)生機(jī)械觸感[11-12]。

    神經(jīng)的模型如圖2所示,模型的建立基于以下假設(shè)[13]:1)神經(jīng)元的等效電路是二維的,并且主要包括軸突的軸向電阻、膜的電阻、靜電位以及電容,軸突方向?yàn)閤軸,另外一個(gè)方向?yàn)閦軸;2)電流方向也是兩維的;3)郎氏節(jié)在x軸方向是均勻分布的;4)軸突和膜是被動(dòng)的,即圖中的電阻和電容不會(huì)隨著電壓的變化而變化;5)神經(jīng)分布在絕對(duì)均勻、導(dǎo)電的介質(zhì)中。

    圖2 皮膚神經(jīng)的等效電路圖Fig.2 The equivalent circuit diagram for cutaneous nerve

    (1)

    (2)

    (3)

    式中,ρi為膜內(nèi)電導(dǎo)率,cm為單位面積內(nèi)膜的等效電容,ii,n為單位面積內(nèi)膜內(nèi)的電子流密度。由式(3)可以看到,神經(jīng)外電流源的影響為

    (4)

    (5)

    式(5)為Rattay所揭示的激勵(lì)函數(shù)[14],可以看到動(dòng)作電位的產(chǎn)生主要是受電流的大小以及神經(jīng)在皮下的深度這兩個(gè)因素影響。

    3 心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)

    實(shí)驗(yàn)主要分兩組,一組為正脈沖,一組為負(fù)脈沖,電腦隨機(jī)分別產(chǎn)生4種不同的電刺激頻率(振動(dòng)感覺(jué))或脈寬(壓力感覺(jué))。按空格鍵開(kāi)始,顯示器會(huì)出現(xiàn)十字架,受試者按照感受到的刺激根據(jù)1~4級(jí)來(lái)劃分并按下相應(yīng)的鍵盤(pán),電腦會(huì)自動(dòng)記錄受試者的真實(shí)刺激級(jí)別和感受到的級(jí)別。每組實(shí)驗(yàn)共有40次刺激,其實(shí)驗(yàn)演示如圖6所示。正脈沖采用的改變頻率定脈寬的方式,頻率有10、30、70、90 Hz,脈寬都為200 μs,幅值為2 mA,定義的振動(dòng)感強(qiáng)度為1~4。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)者表示振動(dòng)感由弱到強(qiáng)。負(fù)脈沖采用的是改脈寬定頻率的方式,頻率為100 Hz,脈寬分別為150、200、250、300 μs。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)者感受到的壓力感由弱到強(qiáng)。

    圖3 受試者實(shí)驗(yàn)演示Fig.3 Demonstration of a subject taking experiment

    4 結(jié)果

    4.1皮膚神經(jīng)仿真結(jié)果

    3種機(jī)械感受器距皮膚表面的距離參照表1,分別為0.7、0.9、2 mm。軸突的方向和深度對(duì)電刺激的激勵(lì)函數(shù)有著非常重要的意義。但是,在以往的論文里面很少有提及每個(gè)機(jī)械感受器軸突的方向,筆者可以做出一些簡(jiǎn)單的推論及假設(shè)。首先是Meissner觸覺(jué)小體的軸突分支是由表面皮膚神經(jīng)上升到表皮的,所以認(rèn)為在手指處特別是在接近皮膚表面的地方,Meissner觸覺(jué)小體相對(duì)于皮膚表面是垂直的。Merkel觸盤(pán)以及Pacinian環(huán)層小體還未有文獻(xiàn)表明它的方向如何,但是在文獻(xiàn)[19]中都顯示了兩者是水平于皮膚表面的,所以在本文中也做出該假設(shè)。

    在圖4中,顯示了單電極正電流刺激3種機(jī)械感受器的激勵(lì)函數(shù)的仿真結(jié)果。結(jié)果表明,在正電流的刺激下,電流主要能刺激到Meissner觸覺(jué)小體,但是同樣也能刺激到Merkel觸盤(pán)以及Pacinian環(huán)層小體。由于兩者的幅值較小,所以有理由認(rèn)為在正電流幅值較小的情況下,該實(shí)驗(yàn)范式能刺激到Meissner觸覺(jué)小體,從而產(chǎn)生相應(yīng)的低頻振動(dòng)感。同樣的道理,在負(fù)電流的情況下,圖4的結(jié)果會(huì)正負(fù)顛倒過(guò)來(lái),主要能刺激到的是Merkel觸盤(pán),能產(chǎn)生相應(yīng)的壓力感,HiroyukiKajimoto等人將該刺激模式稱(chēng)為RA模式[10]。

    多極正電流刺激以及和仿真結(jié)果如圖5所示,3種機(jī)械感受器都受到了刺激。負(fù)電流刺激的時(shí)候不僅能刺激到Merkel觸盤(pán),同時(shí)也能刺激到Meissner觸覺(jué)小體,并且刺激強(qiáng)度比較大。相對(duì)于Meissner觸覺(jué)小體以及Merkel觸盤(pán),Pacinian環(huán)層小體的刺激幅值較單電極刺激的幅值變大,也就是說(shuō),Pacinian環(huán)層小體在多電極刺激的時(shí)候得到了稍微的增強(qiáng),該刺激模式被稱(chēng)為PC模式[10]。目前沿?zé)o法通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明該現(xiàn)象是否準(zhǔn)確,因?yàn)镻acinian環(huán)層小體出現(xiàn)的高頻振動(dòng)感會(huì)和Merkel觸盤(pán)出現(xiàn)的壓力感混淆,讓人無(wú)法區(qū)分。

    圖4 單正極電極刺激下的激勵(lì)函數(shù)的值Fig.4 Value of stimulation function under single positive electrode

    圖5 多正極電極刺激下的激勵(lì)函數(shù)的值Fig.5 Value of stimulation function under multiple positive electrodes

    圖6顯示了正負(fù)電流多電極陣列刺激時(shí)激勵(lì)函數(shù)的變化??梢悦黠@發(fā)現(xiàn),Merkel觸盤(pán)的最大激勵(lì)函數(shù)的值明顯增大,而且與Meissner觸覺(jué)小體最大激勵(lì)函數(shù)的比值約為3,比前面兩個(gè)范式都要好。同時(shí),對(duì)于負(fù)電流來(lái)說(shuō),Meissner觸覺(jué)小體最大激勵(lì)函數(shù)值與Merkel觸盤(pán)的最大激勵(lì)函數(shù)值的比例為10。這就說(shuō)明,采用帶有權(quán)重的電極陣列要比單電極或相同電流的電極陣列要好很多。

    圖6 正負(fù)電極刺激下的激勵(lì)函數(shù)的值Fig.6 Value of stimulation function under cathodes and anodes

    由上面的仿真結(jié)果可以看出,激勵(lì)函數(shù)給實(shí)驗(yàn)者在電極排布以及電流大小分布從而影響感覺(jué)上提供了重要的指導(dǎo)思路。該模型能一定程度上解釋受試者在實(shí)際皮膚表面電刺激時(shí)的感覺(jué),但缺乏電刺激參數(shù)(頻率、脈寬等)對(duì)感覺(jué)影響的解釋。

    4.2心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

    圖7顯示了正負(fù)脈沖在4種分級(jí)強(qiáng)度上受試者辨別的正確率。對(duì)于正脈沖來(lái)說(shuō),在10和30 Hz的區(qū)分度比較高,70和90 Hz的區(qū)分度較低,都在50%左右,兩者的感覺(jué)容易混淆。這就驗(yàn)證了本文2節(jié)的仿真結(jié)果,即正脈沖能夠刺激Meissner觸覺(jué)小體,而該機(jī)械感受器只能感受低頻的振動(dòng),超過(guò)60 Hz就很難區(qū)分。

    對(duì)于負(fù)脈沖來(lái)說(shuō),每個(gè)刺激的區(qū)分度都比較高,不同脈寬之間引發(fā)的感覺(jué)判斷錯(cuò)誤基本都是由于相鄰兩個(gè)脈寬之間無(wú)法區(qū)分而引起的。受試者在負(fù)脈沖的刺激下都產(chǎn)生了壓力感,這也驗(yàn)證了負(fù)脈沖主要刺激的是Merkel觸盤(pán),該機(jī)械感受器相對(duì)于靜態(tài)的刺激來(lái)說(shuō)更敏感,要比動(dòng)態(tài)的刺激敏感10倍,在一定的脈寬范圍內(nèi),不同脈寬刺激引起的感覺(jué)是可以區(qū)分的。

    圖7 分級(jí)實(shí)驗(yàn)的識(shí)別率。(a)振動(dòng)感覺(jué)分級(jí)識(shí)別率;(b)壓力感覺(jué)分級(jí)識(shí)別率Fig.7 The accuracy of classification experiment (a) Classification accuracy of vibration feeling (b) Classification accuracy of pressure feeling

    5 討論和結(jié)論

    本課題只研究了振動(dòng)感和壓力感,因?yàn)槠渌|覺(jué)(如粗糙度、滑覺(jué)和摩擦感等)可以通過(guò)這兩種感覺(jué)的組合得以實(shí)現(xiàn),也就是在時(shí)間-空間上控制電脈沖刺激的模式來(lái)集合生成[15]。以滑覺(jué)為例,可以通過(guò)在時(shí)間序列上安排電刺激,即可以通過(guò)在電極位置上依次循環(huán)刺激,讓實(shí)驗(yàn)者能夠產(chǎn)生相應(yīng)的滑覺(jué)以及不同方向的壓力感。針對(duì)觸覺(jué),現(xiàn)有的機(jī)械義肢或者機(jī)械手上可以安裝壓力傳感器以及振動(dòng)傳感器,通過(guò)這兩種傳感器,將電流脈沖編碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的壓力和振動(dòng)來(lái)還原真實(shí)的環(huán)境信息。

    綜上所述,本研究的電觸覺(jué)技術(shù)未來(lái)可以在高端假肢上得到應(yīng)用,即通過(guò)采集機(jī)械假肢上傳感器的信息,將所有的傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電刺激信號(hào),對(duì)人體上臂皮膚表面進(jìn)行刺激。事實(shí)上,在上臂上進(jìn)行刺激和在手指上刺激的感覺(jué)效果比較相似,只是手臂上的空間分辨率要差很多,意味著電極之間的位置要較大。而且,電極也要考慮導(dǎo)電性更好的材質(zhì),如濕電極或者Ag/AgCl電極等。同時(shí),如果能刺激到手臂上的橈神經(jīng)、正中神經(jīng)以及尺骨神經(jīng),就能產(chǎn)生相應(yīng)的感覺(jué)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。也就是說(shuō),電刺激上臂可以在手指處產(chǎn)生相應(yīng)的感覺(jué),即使是相對(duì)于截肢患者也有同樣的效果,只是在手臂上相關(guān)的神經(jīng)都被肌肉包圍,很難被刺激到。帶有電刺激的機(jī)械假肢不僅能夠使截肢患者能夠更好地操作假肢,而且能夠在一定程度上減少患肢痛[16]。同時(shí)也有證據(jù)表明,如果機(jī)械假肢帶有一定的觸覺(jué)和關(guān)節(jié)角度信息的反饋,則能夠在一定程度上提高截肢患者對(duì)機(jī)械假肢的接受度[17-18]。

    本課題主要進(jìn)行了基于電觸覺(jué)的皮膚神經(jīng)模型的仿真和驗(yàn)證,通過(guò)生理學(xué)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,解釋了人在皮膚表面電刺激的時(shí)候產(chǎn)生的振動(dòng)感和壓力感。實(shí)驗(yàn)表明,在一定的刺激參數(shù)范圍內(nèi),電刺激產(chǎn)生的振動(dòng)感和壓力感可以達(dá)到很高的區(qū)分度。

    [1] Herbst I, Stark J. Comparing force magnitudes by means of vibro-tactile, auditory, and visualfeedback [C]//IEEE International Workshop onHaptic Audio Visual Environments and their Applications (HAVE).Ottawa: IEEE, 2005: 67-71.

    [2] Oliveri M,Rossini PM,Filippi MM,etal.Time-dependent activation of parieto-frontal networks for directing attention to tactile space: A study with paired transcranial magnetic stimulation pulses in right-brain- damaged patients with extinction [J]. Brain,2000,123: 1939-1947.

    [3] Connor CE, Johnson KO. Neural coding of tactile texture: Comparison of spatial and temporal mechanisms for roughness perception [J]. The Journal of Neuroscience, 1992,12(9): 3414-3426.

    [4] 金世俊, 黃惟一. 表面電極下的電觸覺(jué)模型研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào), 1997,27(6): 1-5.

    [5] 金世俊, 宋愛(ài)國(guó). 遙作機(jī)器人觸覺(jué)臨場(chǎng)感的電觸覺(jué)實(shí)現(xiàn) [J]. 機(jī)器人, 1997,19(5):333-337.

    [6] Lederman SJ. Skin and touch [J]. Encyclopedia of Human Biology, 1991,7:51-63.

    [7] 汪成為. 人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的幫手——虛擬現(xiàn)實(shí) [M]. 北京: 清華出版社, 2000.

    [8] Kajimoto H, Kawakami N. SmartTouch: electric skin to touch the untouchable [J]. IEEE Computer Graphics and Applications, 2004,24(1):36-43.

    [9] 茹立強(qiáng), 殷光甫, 王才源. 神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ) [M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2004.

    [10] Kajimoto H, Kawakami N, Maeda T,etal. Tactile feeling display using functional electricalstimulation [C]//Proceeding of 9th International Conference on Artificial Reality and Telexistence (ICAT 99).Tokyo: The Virtue Reality Society of Japan,1999:107-114.

    [11] Ayaraman A,Kaczmarek KA, Tyler ME,etal. Effect of localized ambient humidity on electrotactile skin resistance [C]//IEEE Annual Northeast Bioengineering Conference. New York:IEEE, 2007:110-111.

    [12] Okpara UO,Kaczmarek KA, Tyler ME.Two perceptual dimensions result from manipulating electrotactile current and frequency [C]//IEEE Annual Northeast Bioengineering Conference.New York:IEEE, 2007:152-153.

    [13] Rubinstein JT. Analytical theory for extracellular electrical stimulation of nerve with focal electrodes II. passivemyelinated axon [J]. Biophysical Journal, 1991,60(3): 538-555.

    [14] Rattay F. Analysis of models for external stimulation of axons [J]. IEEE Transaction on Biomedical Engineering, 1986,33(10): 974-977.

    [15] Konyo M, Yoshida A. A tactile synthesis method using multiple frequency vibrations for representing virtual touch [C]//IEEE RSJ International Conference onIntelligent Robots and Systems. Edmonton:IEEE, 2005: 3965-3971.

    [16] Yoshimoto S, Kuroda Y, Imura M,etal. Development of a spatially transparent electrotactile display and its performance in grip force control[C]//Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society(EMBC).Boston:IEEE, 2011: 3463-3466.

    [17] Katrin W, Thomas W, Dorothee S,etal.Spatial discrimination learning of electrocutaneous stimuli isinfluenced by the type of stimulation [J]. Brain Research, 2009,1281:47-55.

    [18] Dhillon GS, Horch KW. Direct neural sensory feedback and control of a prosthetic arm[J]. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 2005,13(4): 468-472.

    [19] Iggo A. Sensory Receptors in the skin of mammalsand their sensory functions [J]. Revue Neurologique(Paris).1985,141(10): 599-613.

    StimulationandExperimentalVerificationonCutaneousNervousMechanismofElectrotactileFeeling

    XU Fei ZHANG Ding-Guo*XU Heng

    (SchoolofMechanicalEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China)

    Nowadays, haptics has been widely used in many fields such as telecontrol robots, surgical robots, prosthesis, entertainment interface and virtual reality, which has improved the operability of actual or virtual objects for human. Electrotactile stimulation is a main technique to reproduce tactile sensation by changing the frequency, duration, amplitude, direction and distribution of constant-current electrical pulses. In this article, a model of cutaneous nerves under electrical stimulation was developed to serve for simulation study, and stimulation function was deduced based on the model. With the simulation, optimal paradigms for stimulating three mechanoreceptors (Meissner’s corpuscle, Merkel’s disc and Pancinian corpuscle) were separately found in a trial-and-error way, i.e. by changing the direction and amplitude of electrical pulses in arrays through simulation study. Furthermore, psychophysical experiments were carried out to make 10 experimenters sense two kinds of feelings (vibration and pressure). The targeting area for electrotactile stimulation was on the index fingers. For vibration feeling, positive electrical pulses of different frequencies(10,30,70,90 Hz)were applied; For pressure feeling, negative electrical pulses of different widths(150、200、250、300 μs)were applied. The subjects gave their subjective judgment on the grade of the feeling generated by electrical stimulation.Statistical results showed that the averaged recognition rate of two sensations under the help of the model reached higher than 80%. The model is helpful in finding the best stimulation pattern and assuring the realization of optimal reproduction of tactile sensation.

    haptics; electrotactile; electrical stimulation; cutaneous nerves; psychophysical experiment

    10.3969/j.issn.0258-8021. 2014. 01.004

    2013-03-15, 錄用日期:2013-12-06

    國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(2011CB013305);國(guó)家自然科學(xué)基金(51075265)

    R318

    A

    0258-8021(2014) 01-0022-06

    *通信作者。E-mail: dgzhang@sjtu.edu.cn

    猜你喜歡
    感受器觸覺(jué)脈沖
    他們使阿秒光脈沖成為可能
    脈沖離散Ginzburg-Landau方程組的統(tǒng)計(jì)解及其極限行為
    喚起人工觸覺(jué) 實(shí)現(xiàn)“意念控制”的假肢
    海外星云(2021年6期)2021-10-14 07:20:42
    蠋蝽生殖器及胸足化學(xué)感受器的顯微結(jié)構(gòu)觀察*
    化學(xué)感受器瘤診治經(jīng)驗(yàn)
    食的觸覺(jué)
    特別健康(2018年3期)2018-07-04 00:40:20
    黃芩苷脈沖片的制備
    中成藥(2017年12期)2018-01-19 02:06:54
    手指為什么比其他部位敏感?
    觸覺(jué)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用研究
    為何撫摸能安慰人和動(dòng)物
    亚洲第一av免费看| 日产精品乱码卡一卡2卡三| 成人综合一区亚洲| 天堂俺去俺来也www色官网| 亚洲av免费高清在线观看| 一级毛片 在线播放| 欧美精品一区二区大全| 国产精品人妻久久久久久| 国产视频内射| 欧美日韩视频高清一区二区三区二| 99热网站在线观看| 日韩一本色道免费dvd| 黄色配什么色好看| a级一级毛片免费在线观看| 男人狂女人下面高潮的视频| 久久韩国三级中文字幕| 自拍欧美九色日韩亚洲蝌蚪91 | 日本黄色日本黄色录像| 欧美97在线视频| 一级av片app| a 毛片基地| 美女cb高潮喷水在线观看| 最近中文字幕高清免费大全6| 各种免费的搞黄视频| 美女xxoo啪啪120秒动态图| 日韩av不卡免费在线播放| 人人妻人人澡人人爽人人夜夜| 国产成人freesex在线| 尾随美女入室| 赤兔流量卡办理| 亚洲精品一区蜜桃| 国产深夜福利视频在线观看| 国产亚洲一区二区精品| 成年人午夜在线观看视频| 性色avwww在线观看| av卡一久久| 91久久精品国产一区二区成人| 九色成人免费人妻av| av免费在线看不卡| 日韩伦理黄色片| 国产午夜精品久久久久久一区二区三区| av.在线天堂| 美女脱内裤让男人舔精品视频| 人人妻人人爽人人添夜夜欢视频 | 综合色丁香网| 国产亚洲最大av| 久久ye,这里只有精品| 国国产精品蜜臀av免费| 搡女人真爽免费视频火全软件| 国产精品福利在线免费观看| 纵有疾风起免费观看全集完整版| av.在线天堂| 国产男女超爽视频在线观看| 一个人看视频在线观看www免费| 日韩欧美一区视频在线观看 | 欧美成人精品欧美一级黄| 亚洲精品成人av观看孕妇| 五月天丁香电影| 色婷婷久久久亚洲欧美| 久久久色成人| 久久97久久精品| 在线观看美女被高潮喷水网站| a级毛片免费高清观看在线播放| 中文精品一卡2卡3卡4更新| 成人国产av品久久久| 韩国av在线不卡| 女性被躁到高潮视频| 一区二区三区免费毛片| 久久影院123| 夫妻午夜视频| 国产男女内射视频| 国产男女内射视频| 自拍欧美九色日韩亚洲蝌蚪91 | 国产亚洲5aaaaa淫片| 亚洲电影在线观看av| 亚洲成色77777| 一个人看视频在线观看www免费| 日韩国内少妇激情av| 99国产精品免费福利视频| 日韩欧美一区视频在线观看 | 国产亚洲av片在线观看秒播厂| 久久久久久久亚洲中文字幕| 国产精品麻豆人妻色哟哟久久| 最近最新中文字幕大全电影3| 国产久久久一区二区三区| 18禁动态无遮挡网站| 亚洲精品乱码久久久v下载方式| 欧美成人午夜免费资源| 久久久久网色| 国产男女超爽视频在线观看| 精品国产一区二区三区久久久樱花 | 久久久国产一区二区| 在线看a的网站| 久久久久久久久久人人人人人人| 国产一区二区三区综合在线观看 | 人人妻人人看人人澡| 中文字幕久久专区| 日韩电影二区| 久久亚洲国产成人精品v| 人人妻人人爽人人添夜夜欢视频 | 亚洲综合精品二区| 国产黄片视频在线免费观看| av在线播放精品| 一级毛片我不卡| 热99国产精品久久久久久7| 97超视频在线观看视频| 成人国产麻豆网| av免费在线看不卡| 日韩大片免费观看网站| 一级毛片 在线播放| 亚洲欧美成人综合另类久久久| 黄片无遮挡物在线观看| 色婷婷av一区二区三区视频| 2018国产大陆天天弄谢| 久久久精品94久久精品| 精品少妇久久久久久888优播| 午夜福利视频精品| 一级黄片播放器| 欧美xxxx性猛交bbbb| 99久国产av精品国产电影| 日韩 亚洲 欧美在线| 免费在线观看成人毛片| 国产精品一二三区在线看| 建设人人有责人人尽责人人享有的 | 国产精品久久久久久av不卡| 亚洲高清免费不卡视频| av国产久精品久网站免费入址| 国产免费一区二区三区四区乱码| 国产精品熟女久久久久浪| 狂野欧美白嫩少妇大欣赏| 色视频www国产| 晚上一个人看的免费电影| 国产精品久久久久久久久免| 美女视频免费永久观看网站| 久久久久久人妻| 日日啪夜夜爽| 久久精品国产亚洲av天美| 中文字幕亚洲精品专区| 中文在线观看免费www的网站| 免费少妇av软件| 亚洲精华国产精华液的使用体验| 国产精品不卡视频一区二区| 日韩在线高清观看一区二区三区| 欧美激情极品国产一区二区三区 | 在线观看免费视频网站a站| 中文资源天堂在线| 亚洲,欧美,日韩| 日日摸夜夜添夜夜添av毛片| 免费黄频网站在线观看国产| 性色av一级| 最近2019中文字幕mv第一页| 欧美 日韩 精品 国产| 免费黄频网站在线观看国产| 尾随美女入室| 免费av不卡在线播放| 成人毛片a级毛片在线播放| 欧美日韩在线观看h| 亚洲欧洲国产日韩| 亚洲精品国产成人久久av| 王馨瑶露胸无遮挡在线观看| 人妻少妇偷人精品九色| 在线亚洲精品国产二区图片欧美 | 少妇人妻 视频| 国产亚洲欧美精品永久| 成人影院久久| 久久国产亚洲av麻豆专区| 国内精品宾馆在线| 国产乱来视频区| 观看免费一级毛片| 免费看不卡的av| 国产av码专区亚洲av| 亚洲精品乱码久久久久久按摩| 最黄视频免费看| 国产精品国产三级国产av玫瑰| 亚洲精品国产色婷婷电影| 国产精品女同一区二区软件| 欧美日韩国产mv在线观看视频 | 色网站视频免费| 最黄视频免费看| 国精品久久久久久国模美| 如何舔出高潮| 又爽又黄a免费视频| 王馨瑶露胸无遮挡在线观看| 久久精品国产a三级三级三级| 纯流量卡能插随身wifi吗| 亚洲欧美日韩东京热| av国产免费在线观看| 国产欧美另类精品又又久久亚洲欧美| 久久精品久久久久久噜噜老黄| 激情五月婷婷亚洲| 毛片女人毛片| 国产色爽女视频免费观看| 国产伦在线观看视频一区| 久久精品国产亚洲网站| 久久精品国产鲁丝片午夜精品| 久久亚洲国产成人精品v| 性高湖久久久久久久久免费观看| 我的老师免费观看完整版| 在线观看一区二区三区| 又粗又硬又长又爽又黄的视频| 天美传媒精品一区二区| 国产人妻一区二区三区在| 晚上一个人看的免费电影| 国产午夜精品一二区理论片| 网址你懂的国产日韩在线| 国产精品国产三级专区第一集| av福利片在线观看| 人体艺术视频欧美日本| 亚洲伊人久久精品综合| 天堂8中文在线网| 在现免费观看毛片| 午夜激情福利司机影院| 内地一区二区视频在线| 赤兔流量卡办理| 一级毛片黄色毛片免费观看视频| 街头女战士在线观看网站| 黑人猛操日本美女一级片| 美女福利国产在线 | 欧美丝袜亚洲另类| 久久精品国产亚洲av天美| 国产伦理片在线播放av一区| 熟女电影av网| 欧美日韩精品成人综合77777| 97超视频在线观看视频| 欧美成人a在线观看| 韩国高清视频一区二区三区| 国产色婷婷99| 成人免费观看视频高清| 亚洲美女黄色视频免费看| 日本猛色少妇xxxxx猛交久久| 久久精品久久精品一区二区三区| 99热6这里只有精品| 国产在线一区二区三区精| 亚洲国产精品999| 国产高潮美女av| 久久久久视频综合| 久久 成人 亚洲| 日韩一区二区三区影片| 秋霞伦理黄片| 全区人妻精品视频| 一区在线观看完整版| 亚洲欧洲日产国产| 2021少妇久久久久久久久久久| 韩国高清视频一区二区三区| 男人添女人高潮全过程视频| 亚洲av二区三区四区| 日产精品乱码卡一卡2卡三| 高清av免费在线| 成人黄色视频免费在线看| 国产亚洲欧美精品永久| 午夜福利视频精品| 国产69精品久久久久777片| 夜夜爽夜夜爽视频| 国产精品.久久久| 91aial.com中文字幕在线观看| 亚洲国产欧美人成| 婷婷色综合www| 久久精品国产a三级三级三级| 日韩国内少妇激情av| 亚洲av国产av综合av卡| 一级片'在线观看视频| 亚洲欧美清纯卡通| 国产91av在线免费观看| 久久av网站| 免费观看在线日韩| 日本av免费视频播放| 亚洲精品国产成人久久av| 女性被躁到高潮视频| 国产在线一区二区三区精| 99re6热这里在线精品视频| 纵有疾风起免费观看全集完整版| 日本wwww免费看| 国产黄片视频在线免费观看| 男人狂女人下面高潮的视频| 久久婷婷青草| 天堂中文最新版在线下载| 18禁裸乳无遮挡动漫免费视频| videossex国产| 国产深夜福利视频在线观看| 国产在线视频一区二区| 少妇人妻一区二区三区视频| 欧美国产精品一级二级三级 | 美女内射精品一级片tv| 熟妇人妻不卡中文字幕| 高清视频免费观看一区二区| 国产黄色免费在线视频| 日韩av免费高清视频| 国产精品一区www在线观看| 免费人成在线观看视频色| 在线天堂最新版资源| 少妇人妻久久综合中文| 18禁在线无遮挡免费观看视频| 内地一区二区视频在线| 国产爱豆传媒在线观看| 在线观看三级黄色| 日本一二三区视频观看| 直男gayav资源| 性高湖久久久久久久久免费观看| 成人黄色视频免费在线看| 99九九线精品视频在线观看视频| 国产美女午夜福利| 赤兔流量卡办理| 天天躁夜夜躁狠狠久久av| 日本猛色少妇xxxxx猛交久久| 国产淫片久久久久久久久| h视频一区二区三区| 国产女主播在线喷水免费视频网站| 少妇的逼好多水| 精品人妻熟女av久视频| 欧美日本视频| 自拍偷自拍亚洲精品老妇| 我要看日韩黄色一级片| 午夜激情福利司机影院| kizo精华| 亚洲欧美精品专区久久| 嫩草影院新地址| 干丝袜人妻中文字幕| 亚洲av中文字字幕乱码综合| 久久精品人妻少妇| 成人特级av手机在线观看| 日韩免费高清中文字幕av| 国产黄色免费在线视频| 国产精品三级大全| 精品人妻熟女av久视频| 国产色婷婷99| 久久久亚洲精品成人影院| 中文精品一卡2卡3卡4更新| 18禁裸乳无遮挡免费网站照片| 亚洲美女搞黄在线观看| 黑丝袜美女国产一区| 免费不卡的大黄色大毛片视频在线观看| 成人无遮挡网站| 最近最新中文字幕大全电影3| 精品熟女少妇av免费看| 色吧在线观看| av不卡在线播放| 亚洲av中文字字幕乱码综合| 国产精品无大码| 国精品久久久久久国模美| 晚上一个人看的免费电影| 国产在线视频一区二区| 男女下面进入的视频免费午夜| 免费观看无遮挡的男女| 亚洲精品国产av蜜桃| 五月开心婷婷网| 日韩伦理黄色片| 精品久久久久久久末码| 亚洲人成网站高清观看| 亚洲av欧美aⅴ国产| 国产精品精品国产色婷婷| 性色av一级| 国产一区二区三区综合在线观看 | 亚洲精品亚洲一区二区| a级毛片免费高清观看在线播放| 久久人人爽人人片av| 熟女av电影| 久久国产乱子免费精品| 午夜福利视频精品| 老女人水多毛片| 寂寞人妻少妇视频99o| 亚洲国产欧美人成| 久久精品国产亚洲网站| 97超碰精品成人国产| 欧美日韩在线观看h| av国产久精品久网站免费入址| 欧美成人午夜免费资源| 网址你懂的国产日韩在线| 亚州av有码| 亚洲欧美日韩另类电影网站 | 国产精品国产三级专区第一集| 综合色丁香网| 亚洲美女搞黄在线观看| 久久国产精品大桥未久av | 日日撸夜夜添| 51国产日韩欧美| 国产成人精品福利久久| 我的女老师完整版在线观看| 熟女人妻精品中文字幕| 91精品一卡2卡3卡4卡| 在线观看一区二区三区| 美女cb高潮喷水在线观看| 成人综合一区亚洲| 男女啪啪激烈高潮av片| 国产视频首页在线观看| 国产精品久久久久久精品古装| 看十八女毛片水多多多| 国产成人精品婷婷| 免费看av在线观看网站| 女人久久www免费人成看片| 日日撸夜夜添| 大香蕉97超碰在线| av视频免费观看在线观看| 日本色播在线视频| 亚洲va在线va天堂va国产| 成人一区二区视频在线观看| av播播在线观看一区| 性色avwww在线观看| 午夜免费观看性视频| 欧美精品一区二区免费开放| 高清不卡的av网站| tube8黄色片| 在线观看av片永久免费下载| 午夜免费鲁丝| 一个人免费看片子| 哪个播放器可以免费观看大片| 一区二区三区乱码不卡18| 精品一品国产午夜福利视频| 欧美日韩在线观看h| 99久久精品国产国产毛片| 国产精品不卡视频一区二区| 美女主播在线视频| 久久国内精品自在自线图片| 尾随美女入室| 我的女老师完整版在线观看| 97精品久久久久久久久久精品| 欧美+日韩+精品| 亚洲av.av天堂| 国产中年淑女户外野战色| 精品酒店卫生间| 777米奇影视久久| 成人二区视频| 免费观看在线日韩| 久久久久人妻精品一区果冻| 亚洲不卡免费看| 精品人妻偷拍中文字幕| 91精品国产国语对白视频| 亚洲第一av免费看| 少妇丰满av| 久久人人爽人人片av| 99精国产麻豆久久婷婷| 欧美性感艳星| 欧美一级a爱片免费观看看| 日本av免费视频播放| 亚洲av免费高清在线观看| 免费看光身美女| 97超视频在线观看视频| 女的被弄到高潮叫床怎么办| 大话2 男鬼变身卡| 黄色怎么调成土黄色| 免费少妇av软件| 26uuu在线亚洲综合色| 欧美精品亚洲一区二区| 国产欧美亚洲国产| 免费av中文字幕在线| 亚洲精品一区蜜桃| 中文字幕av成人在线电影| 在线观看免费高清a一片| 日韩视频在线欧美| 日韩伦理黄色片| 久久99热6这里只有精品| 成人毛片60女人毛片免费| 一二三四中文在线观看免费高清| 中文字幕久久专区| 最黄视频免费看| 免费黄色在线免费观看| 日本-黄色视频高清免费观看| 久久久久久九九精品二区国产| 卡戴珊不雅视频在线播放| 亚洲av中文字字幕乱码综合| 亚洲av男天堂| 国产一级毛片在线| 亚洲一区二区三区欧美精品| 18禁在线无遮挡免费观看视频| 中国美白少妇内射xxxbb| 大片电影免费在线观看免费| 亚洲图色成人| av国产免费在线观看| 春色校园在线视频观看| 久久鲁丝午夜福利片| 一级毛片电影观看| 国产大屁股一区二区在线视频| 日本午夜av视频| 久久人人爽人人片av| 亚洲av日韩在线播放| 能在线免费看毛片的网站| 免费看光身美女| 国产亚洲最大av| 亚洲图色成人| 两个人的视频大全免费| 一级片'在线观看视频| 麻豆成人午夜福利视频| 亚洲第一av免费看| 免费观看在线日韩| 免费不卡的大黄色大毛片视频在线观看| 成人影院久久| 国产精品99久久99久久久不卡 | 午夜免费男女啪啪视频观看| 免费播放大片免费观看视频在线观看| 亚洲欧美一区二区三区国产| 精品国产一区二区三区久久久樱花 | 日产精品乱码卡一卡2卡三| 欧美日韩国产mv在线观看视频 | av一本久久久久| 在线观看人妻少妇| 亚洲欧洲国产日韩| 天堂俺去俺来也www色官网| 国产精品一区二区性色av| 美女福利国产在线 | 成人毛片a级毛片在线播放| 精品久久久久久久末码| 99re6热这里在线精品视频| 亚洲欧洲日产国产| 日日啪夜夜爽| 最新中文字幕久久久久| 狂野欧美白嫩少妇大欣赏| 大话2 男鬼变身卡| 美女cb高潮喷水在线观看| 成人亚洲精品一区在线观看 | 亚洲欧美中文字幕日韩二区| 色网站视频免费| 高清不卡的av网站| 精品少妇黑人巨大在线播放| 国产亚洲午夜精品一区二区久久| 熟妇人妻不卡中文字幕| 街头女战士在线观看网站| 男人爽女人下面视频在线观看| 国产精品.久久久| 欧美性感艳星| 久久久欧美国产精品| 高清av免费在线| 观看免费一级毛片| 亚洲综合色惰| 中文字幕免费在线视频6| 亚洲熟女精品中文字幕| 国产精品国产三级国产专区5o| 亚洲精品aⅴ在线观看| 婷婷色综合www| 美女脱内裤让男人舔精品视频| 少妇猛男粗大的猛烈进出视频| 91狼人影院| 97在线视频观看| 联通29元200g的流量卡| 18禁裸乳无遮挡动漫免费视频| 久久久久久久久久久丰满| 男女下面进入的视频免费午夜| 成人二区视频| 国产精品福利在线免费观看| 国产中年淑女户外野战色| 亚洲欧美一区二区三区黑人 | 久久99蜜桃精品久久| 熟女人妻精品中文字幕| 纵有疾风起免费观看全集完整版| 美女cb高潮喷水在线观看| 欧美区成人在线视频| 亚洲高清免费不卡视频| 国产在线视频一区二区| 视频中文字幕在线观看| 麻豆成人av视频| 色视频在线一区二区三区| 伦精品一区二区三区| 国产精品一区二区在线不卡| 在线播放无遮挡| 男女边吃奶边做爰视频| 美女中出高潮动态图| 97超视频在线观看视频| av线在线观看网站| 亚洲欧洲国产日韩| 熟妇人妻不卡中文字幕| 精品国产乱码久久久久久小说| 国产亚洲一区二区精品| 男人舔奶头视频| 国产精品嫩草影院av在线观看| 高清午夜精品一区二区三区| 久久韩国三级中文字幕| 一个人看视频在线观看www免费| 偷拍熟女少妇极品色| 午夜视频国产福利| 免费不卡的大黄色大毛片视频在线观看| 中文字幕亚洲精品专区| 亚洲欧美日韩无卡精品| 少妇人妻精品综合一区二区| 亚洲av欧美aⅴ国产| 简卡轻食公司| 国产高潮美女av| 五月天丁香电影| 国产高潮美女av| 日韩亚洲欧美综合| 国产免费一级a男人的天堂| 国产亚洲精品久久久com| 亚洲电影在线观看av| 国产在视频线精品| 国产av码专区亚洲av| av国产久精品久网站免费入址| .国产精品久久| 大片免费播放器 马上看| 亚洲经典国产精华液单| 亚洲aⅴ乱码一区二区在线播放| 精品酒店卫生间| 毛片一级片免费看久久久久| 国产成人精品福利久久| 高清不卡的av网站| 伦理电影大哥的女人| 毛片一级片免费看久久久久| 黄色日韩在线| 最后的刺客免费高清国语| 夜夜看夜夜爽夜夜摸| 日本一二三区视频观看| 国产免费福利视频在线观看| 男人和女人高潮做爰伦理| 人体艺术视频欧美日本| 成人无遮挡网站| 熟女电影av网| 国产精品嫩草影院av在线观看| 我的老师免费观看完整版| 日韩亚洲欧美综合| 22中文网久久字幕| 少妇人妻精品综合一区二区| 久久99精品国语久久久| 婷婷色综合www| 国产精品一区二区在线观看99| 欧美成人一区二区免费高清观看| 亚洲经典国产精华液单| 18禁裸乳无遮挡免费网站照片| 国产av精品麻豆| 高清欧美精品videossex|