Mod2Hap：使用磁流体的身体与手部交互双层模块化触觉系统

DOI

我们提出了Mod2Hap，一个使用磁流体（MR）实现身体尺度和手尺度的双层模块化触觉系统。该系统包括：（1）用于构建空间交互结构的可配置框架模块，可灵活组装以适应各种身体姿势和环境；（2）触觉模块——旋转式（如用于旋钮或踏板）和线性（如用于滑块或把手）——提供可定制的手尺度反馈界面。每个触觉模块利用MR流体，其粘度随施加的磁场而变化，以产生可调阻力反馈。我们通过优化螺线管线圈的功率效率并验证磁场分布仿真，实现了宽反馈范围（0.12–0.52牛·米扭矩，41–212牛力）。我们通过三个交互场景展示Mod2Hap——骑行、划船和钓鱼——并在12名参与者的用户研究中评估其性能。结果显示高度感知的真实感和参与度，支持该系统作为沉浸式触觉交互平台的多功能性、可扩展性和有效性。