ElaStick：用于渲染柔性物体动态触觉响应的手持式可变刚度显示器

触觉控制器在为提供丰富沉浸式虚拟现实（VR）体验方面发挥着重要作用。虽然先前的工作已成功创建了模拟刚性物体动态属性（如重量、形状和运动）的手持设备，但使用非接地控制器重建具有不同刚度柔性物体的行为仍然是一个开放挑战。在本文中，我们提出了 ElaStick，这是一个可变刚度控制器，模拟摇晃或挥动柔性虚拟物体所产生的动态响应。这通过沿关节动态改变四根定制弹性肌腱的刚度来实现，有效地在 2-DoF 中增加和减少感知物体的整体刚度。我们展示了所提出的机制可以高精度和细粒度地渲染刚度，在 10.8 到 71.5 Nmm/° 的连续范围内。我们通过最小可觉差（JND）研究估计了人类刚度感知阈值，并使用 VR 应用调查了沉浸感、真实感和趣味性水平。