On the Design of a Portable Force Illusion Device for Navigation Aids
Notice bibliographique
Résumé
Navigation aids rely mostly on (audio)visual cues when it comes to communication with the user. An alternative and more intuitive communication modality may be provided by means of haptic guidance generated by a portable mechatronic device. Especially visually impaired and blind people may benefit from a device that generates the illusion of an external force; it may possibly eliminate the need for a guide dog. This paper investigates constant-velocity crank-driven mechanisms which are able to generate such a force illusion by means of a reciprocating mass. The focus of this paper is on the generation of the illusion itself rather than manipulating the direction of this force. The force illusion is a result of successive positive and negative reaction forces with unequal amplitude, generated by a reciprocating mass. The acceleration ratio of the mass is selected as the main evaluation criterion for comparing different types of candidate mechanisms. Because the input is a simple motor rotating at a constant velocity, the synthesis of the mechanism is key to generating proper acceleration profiles. A brute-force approach is used for the synthesis procedure, i.e., characteristic distances and link lengths are varied with steps of 1mm for each of the candidate mechanisms, thereby generating very large numbers of variants. Kinematic performance reveal typical acceleration ratios in the range of 1 to 19; where a ratio of one does not result in a force illusion while a ratio of 19 might be demanding on the physical design. An objective evaluation leads to selecting the Square Recti-Linear mechanism as the overall most promising candidate mechanism. A prototype of this mechanism is then presented to demonstrate the working principle. The shape of the prototype’s force profile over time is measured experimentally and is shown to be very similar to the profile obtained by simulation. The reciprocating mass accounts for almost one fifth of the total mass of the prototype, resulting in a strong force illusion in comparison with gravitational forces.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».