
如果你能触摸蒙娜丽莎会怎样?Easa Aliabbasi 谈数字触觉与触觉反馈的未来
Max Planck Institute
摘要
客户: Easa Aliabbasi
地点: Germany
行业: 研究实验室
研究领域: 阻抗测量
产品: MFIA 500 kHz / 5 MHz 阻抗分析仪
隔着屏幕感受织物:Easa Aliabbasi(马克斯·普朗克研究所)介绍静电吸附式触摸屏如何营造逼真的触感,以及利用 MFIA 进行的阻抗测量如何帮助将所需电压降低至适合手机应用的水平。
您的学术历程是怎样的?
我的学术背景包括电气工程、机电一体化工程以及计算科学与工程。我先在伊朗大不里士大学学习,然后转到位于伊斯坦布尔的科奇大学攻读博士学位,期间从事触觉技术[Ref 3]、电粘附[Ref 1,4]、触觉显示器[Ref 2]以及手指与电粘附触觉显示器之间机电相互作用的物理机制[Ref 5]的研究。之后,我搬到德国,现在在德国马克斯·普朗克计算机科学研究所做博士后,研究人机交互。
什么是触觉设备?
当我们在任何材料上移动手时,手和表面之间会产生具有独特频谱的振动。我们的手收集这些振动信息,这就是我们如何感知特定材料或纹理的方式。触觉设备能够通过在指尖产生特定类型的振动来复制材料或纹理感知。触摸屏就是一种触觉设备,当手指接触时,通过在手指和触摸屏表面之间建立电场,可以在指尖皮肤上产生振动。
触觉设备有哪些应用?
一个重要领域是电商在线购物:如果你想知道一件衬衫的触感,触觉屏幕可以创造触摸面料的错觉。或者也许你想知道触摸蒙娜丽莎画作会是什么感觉?另一个应用是社交触觉,触觉设备可以让人们在电话和视频通话之外进行触觉交流。
阻抗测量如何帮助您的研究?
目前电粘附触摸屏技术的工作电压幅值为50V,这限制了其在智能手机或平板电脑等设备上的应用。降低工作电压需要理解手指和触摸屏之间的相互作用——这就是阻抗测量有用的地方。我们的研究涉及调查:1)这些相互作用背后的物理现象,如双电层和电极极化阻抗;2)不同材料和厚度,目的是提高电粘附设备的性能以实现低电压操作。
您是如何开始阻抗测量的?
当我想到用阻抗分析仪进行测量时,我借了一台仪器做了一些测量,但测量得到的结果让人无法理解。我们钻研了这个问题,并联系了奥斯陆大学的一个有30多年类似电阻抗测量经验的团队。他们邀请了我去他们的实验室,我在那里工作了几个月。他们教会了我如何进行正确可靠的测量,然后我进行了近两个月的数据收集。我们每天都在采集数据,并发现了一些非常有趣的结果[1,2,4,5]。当我回到科奇大学后,我们购买了属于自己的MFIA,因为它非常易于使用,并且在一台仪器中提供了多种测量可能性,从那时起,实验室就将MFLI用于许多项目。
获得可靠结果的关键改变是什么?
测量结果让人无法理解有两个原因:首先,我没有使用合适的电缆;其次,我没有固定电缆。
您未来的计划是什么?
在完成马克斯·普朗克研究所的项目后,我很愿意继续留在这个领域,研究人机交互,因为它非常有趣。在这个领域,你既要与技术、硬件、软件 打交道,另一方面也要与人打交道,了解人类如何感知和应对世界。

“在触觉设备的开发过程中,阻抗测量可用于探测手指与触摸屏相互作用所产生的物理现象。目前,我此前所在的伊斯坦布尔研究团队正在利用不同材料开发新型触摸屏,并使用 MFIA 进行表征。”
你业余时间喜欢做什么?
我真的很喜欢旅行,在旅行时我喜欢步行。当我到一个新城市时,我宁愿走路也不坐公交车。有时我一天会走20公里。
参考文献:
- Experimental Estimation of Gap Thickness and Electrostatic Forces Between Contacting Surfaces Under Electroadhesion
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aisy.202300618 - Effect of Finger Moisture on Tactile Perception of Electroadhesion
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10637769 - Multiplexed Piezoelectric Electronic Skin with Haptic Feedback for Upper Limb Prosthesis
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adsr.202400100 - Effect of Electrode Polarization Impedance on Electroadhesion
https://2023.worldhaptics.org/wp-content/uploads/2023/06/1075-doc.pdf - Electro-Mechanical Contact Interactions Between Human Finger and Touchscreen Under Electroadhesion
https://arxiv.org/abs/2409.18725




