A Virtual-Based Haptic Endoscopic Sinus Surgery (ESS) Training System: from Development to Validation
AmirKabir University of Technology (Tehran Polytechnic)（阿米尔卡比尔科技大学（德黑兰理工大学））
本章介绍一套整合触觉反馈的虚拟 ESS 训练平台，并通过与现有模拟器比较及定量、定性分析，说明其设计、原型开发与验证。
2023-03-11 cs.RO
A Digital Twin Framework for Virtual Visuo-Haptic Teleoperation of Complex-Shaped Optical Microrobots
Department of Bioengineering, Imperial-X AI Initiative, Imperial College London（生物工程系、Imperial-X人工智能倡议、帝国理工学院伦敦分校）
本文提出一个数字孪生框架，集成多陷阱光学操纵、图像位姿估计、微机器人运动仿真和基于模型的触觉渲染，用于复杂形状光学微机器人的虚拟视觉-触觉遥操作，实验表明触觉反馈显著降低接触力和位置误差标准差并提高任务成功率。
2026-05-27 cs.RO
Dual-Modality Haptic Feedback Improves Dexterous Task Execution with Virtual EMG-Controlled Gripper
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
目前使用肌电假肢的上肢截肢者缺乏进行日常生活灵巧活动所需的触觉感觉信息。虽然相当多的研究集中在恢复这种触觉信息，这些方法往往依赖于单一的模态反馈方案，这是必要的，但不足以为前馈和反馈控制策略所采用的中枢神经系统。多模态反馈方法已经在几个应用领域获得关注，然而，肌电假体的使用效用仍然不清楚。在这项研究中，我们研究了实用的双模态触觉反馈在虚拟肌电控制的抓取和持有任务与脆性物体和可变负载力。我们招募了N=20名非截肢者参与者在四种条件下执行任务：无反馈，初始滑动的振动反馈，抓握力的挤压反馈，以及初始滑动和抓握力的双重（振动+挤压）反馈。结果表明，接受任何反馈都比没有反馈好，但是，双模态反馈在防止物体断裂或掉落方面远远优于单模态反馈方法，即使在它开始滑动之后。双模态反馈的控制也被认为比单模态反馈方法更直观。
2022-09-30 cs.RO
Haptic Feedback Relocation from the Fingertips to the Wrist for Two-Finger Manipulation in Virtual Reality
Stanford University（斯坦福大学）；Kadir Has University（卡迪尔哈斯大学）
触觉反馈从指尖到手腕的重新定位已经被认为是一种实现与混合现实虚拟环境的触觉交互同时使手指空闲用于其他任务的方式。我们提出了一对手腕佩戴的触觉触觉设备和虚拟环境，以研究手指和触觉器之间的各种映射如何影响任务性能。呈现给手腕的触觉反馈反映虚拟对象与由食指和拇指控制的虚拟化身之间发生的交互力。我们进行了一项用户研究，比较了四种不同的手指到触觉触觉反馈映射和一种无反馈条件作为对照。我们通过任务完成时间、手指和虚拟立方体的路径长度以及指尖的法向力和剪切力的大小来评估用户执行简单拾取和放置任务的能力。我们发现，多个映射是有效的，有一个更大的影响时，视觉线索有限。我们讨论了我们的方法的局限性，并描述了下一步的多自由度的触觉渲染手腕佩戴设备，以提高虚拟环境中的任务性能。
2022-11-14 cs.HC cs.RO
Virtual Physical Coupling of Two Lower-Limb Exoskeletons
Shirley Ryan AbilityLab（雪莉·瑞安能力实验室）；Northwestern University（西北大学）
本研究搭建了可在两台多关节下肢外骨骼间实现虚拟物理耦合的触觉交互系统，验证了其呈现不同触觉属性、连接类型与空间连接的能力，为下肢步态康复中的双人触觉交互运动学习研究提供了平台。
2023-07-20 cs.RO
Périphériques haptiques et simulation d'objets, de robots et de mannequins dans un environnement de CAO-Robotique : eM-Virtual Desktop
Tecnomatix France（法国 Tecnomatix 公司）
本文介绍了一种新的软件的开发，以管理对象，机器人和人体模型使用的可能性所给予的触觉反馈的幻影桌面设备。触觉装置提供6个位置自由度感测，但提供3个力反馈。这个名为eM-Virtual Desktop的软件集成在Tecnomatix的名为eM-Workplace的解决方案中。eM-Workplace为复杂装配设施、生产线和工作场所的规划和设计提供了强大的解决方案。在数字样机的背景下，触觉接口可以用来减少产品的开发周期。三个不同的回路根据各自的频率分别用于管理图形、碰撞检测和触觉反馈。所开发的软件目前正在欧洲汽车制造商的工业环境中进行测试。
2007-05-09 cs.RO
Haptic-Enhanced Virtual Reality Simulator for Robot-Assisted Femur Fracture Surgery
Rowan University（罗文大学）；Virtua Health（维克托健康医疗系统）；Rowan-Virtua School of Osteopathic Medicine（罗文-维克托 osteopathic 医学院）
本文开发了用于Robossis机器人辅助股骨骨折手术的触觉增强VR模拟器，集成Sigma-7触觉控制器、RSR机器人和Meta Quest头显，验证了6自由度跟随和防骨段重叠能力，为未来系统实施提供基础。
2023-10-29 cs.RO
Effects of Haptic Feedback on the Wrist during Virtual Manipulation
Stanford University（斯坦福大学）；Facebook Reality Labs（Facebook现实实验室）；University of Birmingham（伯明翰大学）
我们提出了一个触觉系统的虚拟操作提供反馈用户的前臂，而不是指尖。除了视觉渲染的操纵与虚拟指尖，我们采用了一种设备来提供正常或剪切皮肤拉伸在手腕附近的多个点。为了了解设计参数如何影响体验，我们研究了感觉反馈的数量和位置对刚度感知的影响。参与者比较虚拟物体的刚度值，而触觉手镯在手腕的背侧、腹侧或两侧提供交互反馈。刚度歧视的判断和持续时间，以及口头收集的定性结果，表明在不同和多个位置的刺激刚度知觉没有显着差异。
2022-04-12 cs.HC cs.RO
Multi-Finger Haptics: Analysis of Human Hand Grasp towards a Tripod Three-Finger Haptic Grasp model
Brown University（布朗大学）
抓取是动物在日常生活中使用手臂和四肢的一种不可思议的能力。人类的手是一种特别惊人的多指工具，用于精确抓取，帮助人类发展现代世界。实现人对虚拟现实和遥操作机器人的抓取一直是一个有趣而又具有挑战性的课题。在这项工作中，作者调查，研究，并分析了人类的手抓取行为的可能性，触觉抓取在虚拟和远程环境。这项工作的重点是手指的运动和受力分析，在人手抓的情况下，本文描述了过渡的人手抓向三脚架的触觉把握模型，有效的交互在虚拟现实。
2022-12-30 cs.HC cs.RO
Leveraging Tactile Sensing to Render both Haptic Feedback and Virtual Reality 3D Object Reconstruction in Robotic Telemanipulation
Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；School of Engineering and Materials Science（工程与材料科学学院）；Humanoid AI（人形人工智能公司）；King’s College London（伦敦国王学院）；School of Biomedical Engineering and Imaging Sciences（生物医学工程与影像科学学院）
本文提出在无相机机器人遥操作中结合触觉3D重建、VR呈现与触觉反馈，使蒙眼用户可完成精确拾取-放置任务。
2024-12-03 cs.RO
Encountered-Type Haptic Display via Tracking Calibrated Robot
Purdue University（普渡大学）
针对被动触觉需预部署的问题，本文提出TCR协作机器人方法，通过实时控制手指与末端执行器距离呈现遭遇式触觉，并验证其可有效传递可区分的形状信息。
2023-09-28 cs.HC cs.RO
Exploring Remote Collaborative Tasks: The Impact of Avatar Representation on Dyadic Haptic Interactions in Shared Virtual Environments
IEEE Publication Technology Group（IEEE出版技术组）
本文通过四种化身表征条件的双人触觉协作实验，发现伙伴化身能显著提升社会临场感，但化身不影响任务绩效与用力，凸显视觉与触觉融合对远程协作的价值。
2025-05-28 cs.HC cs.RO
A Soft Fabric-Based Thermal Haptic Device for VR and Teleoperation
Institute of Mechanical Intelligence, School of Advanced Studies Sant’Anna（机械智能研究所，圣安娜高级研究院）
本文提出了一种轻量化的柔性热触觉装置，通过集成气动驱动和导电织物，实现快速热反馈和高精度力控制，提升虚拟现实和远程操作的交互体验。
2025-08-28 cs.RO
Assisted Teleoperation in Changing Environments with a Mixture of Virtual Guides
Idiap Research Institute（伊迪亚普研究所）；Max Planck Institute for Intelligent Systems（马克斯·普朗克智能系统研究所）
触觉引导是一种强大的技术，结合了人类和自主系统的优势，用于遥操作。自主系统可以提供触觉提示以使操作员能够执行精确的移动;操作员可以利用他/她的卓越认知能力来干扰自主系统的计划。然而，提供触觉提示使得个体力量不受损害是具有挑战性的，因为低的力提供很少的引导，而强的力可能阻碍操作者实现他/她的计划。基于变分推理，我们学习高斯混合模型（GMM）的轨迹，以完成给定的任务。学习的GMM用于构建确定触觉提示的势场。基于我们对计划及其各自阶段的更新信念，在遥操作过程中，势场平滑地变化。此外，当操作员没有遵循任何建议的计划时，或者在环境发生变化后，可以在线学习新计划。用户研究证实，我们的框架可以帮助用户更准确地执行遥操作任务比没有触觉提示，在某些情况下，更快。此外，我们展示了使用我们的框架，以帮助受试者遥操作7自由度机械手在拾取和放置任务。
2020-08-12 cs.RO
RoomShift: Room-scale Dynamic Haptics for VR with Furniture-moving Swarm Robots
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
RoomShift是一个用于虚拟现实的房间级动态触觉环境，使用一小群可以移动家具的机器人。RoomShift由九个变形机器人组成：Roombas和机械升降机。这些机器人可以在家具下面行驶，抬起、移动和放置家具。通过使用物理对象增强虚拟场景，用户可以坐在家具上，靠在家具上，放置家具，或者用他们的整个身体与家具互动;就像在现实世界中一样。当虚拟场景发生变化或用户在其中导航时，机器人群动态地重新配置物理环境以匹配虚拟内容。我们描述了硬件和软件的实现，在虚拟旅游和建筑设计和交互技术的应用。
2020-08-19 cs.HC cs.RO
Perception of Mechanical Properties via Wrist Haptics: Effects of Feedback Congruence
Kadir Has University（卡迪尔哈斯大学）；Stanford University（斯坦福大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Facebook Reality Labs（Facebook现实实验室）
尽管非共位，手腕处的触觉刺激仍有可能提供有关指尖交互的反馈，而不会妨碍用户的手。在这里，我们调查两种类型的皮肤变形在手腕（正常和剪切）与虚拟物体的机械性能的感知。我们假设指尖处的力与手腕处的变形之间的一致映射会更好，即，将手指法向力映射到手腕处的皮肤压痕，以及将剪切力映射到手腕处的皮肤剪切，这将导致比将两个方向混合或合并成单一类型的反馈的其他映射更好的感知。我们进行了一个实验，在手腕的触觉设备呈现正常或剪切反馈过程中的虚拟对象的操作具有不同的刚度，质量，或摩擦特性。机械性能的感知更准确的一致性皮肤刺激比非一致性。此外，辨别能力和主观报告的积极影响一致性。这项研究表明，用户可以通过在手腕处提供的触觉反馈感知机械性能，其中触觉反馈与指尖处的交互力之间的映射是一致的，而不管一致性如何。
2022-04-12 cs.RO
Nonlinear Subsystem-based Adaptive Impedance Control of Physical Human-Robot-Environment Interaction in Contact-rich Tasks
Tampere University（坦佩雷大学）
针对7自由度触觉外骨骼在接触丰富任务中的稳定性与渲染能力问题，提出基于子系统的自适应阻抗控制方法，并通过虚拟稳定性证明和可变虚拟质量元件改进Z-width，实验验证了其有效性。
2023-08-09 cs.RO
SubSense: VR-Haptic and Motor Feedback for Immersive Control in Subsea Telerobotics
RoboPI Laboratory, Department of ECE, University of Florida（罗波实验室，电子与计算机工程系，佛罗里达大学）
针对传统水下ROV遥操作缺乏沉浸式感官反馈、态势感知弱的问题，本文提出集成非侵入式触觉反馈与VR界面的SubSense框架，经实验验证其在精细操纵任务中表现更优，可提升远程操作的直观性与任务性能。
2025-10-02 cs.RO
Haptic Guidance and Haptic Error Amplification in a Virtual Surgical Robotic Training Environment
Stanford University（斯坦福大学）；Hospital for Special Surgery（特种外科医院）；University of Notre Dame（圣母大学）；University of Washington（华盛顿大学）；Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）；Intuitive Surgical Inc.（直觉外科公司）；Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
本研究探讨虚拟手术机器人训练中触觉引导与误差放大对手术新手学习表现的影响，发现误差放大力场能带来更大提升且学习未达平台期，而不同初始能力的学员从不同触觉训练中获益不同。
2023-09-11 cs.HC cs.RO
Safe haptic teleoperations of admittance controlled robots with virtualization of the force feedback
University of Salerno（萨勒诺大学）
本文提出一种基于运动误差虚拟化力反馈并加入运动参考饱和的触觉双边遥操作系统，实现力渲染与导纳控制解耦，实验证明其提升了自然性、安全性和准确性。
2024-04-11 cs.RO cs.SY eess.SY
Haptic Teleoperation of UAVs through Control Barrier Functions
Boston University（波士顿大学）
本文提出了一种新的方法，触觉遥操作。具体来说，我们使用控制障碍函数（CBF）来产生力反馈，以帮助人类操作员安全地驾驶四旋翼无人机。CBF将控制信号作为输入，并输出尽可能接近初始控制信号的控制信号，同时还满足指定的安全约束。在所提出的方法中，我们产生触觉力反馈的基础上发出的命令由人类操作员和安全命令返回的CBF之间的差异。以这种方式，如果用户发出不安全的控制命令，则触觉反馈将帮助引导用户朝向最接近其当前命令的安全输入命令。我们进行了一项受试者内用户研究，其中12名参与者在虚拟走廊环境中驾驶模拟无人机。参与者使用我们提出的基于脑血流的触觉反馈、无触觉反馈和通过参数风险场生成的触觉反馈完成任务，这是文献中描述的最先进的方法。研究结果表明，基于CBF的触觉反馈可以提高操作员安全驾驶无人机的能力，并减少操作员的感知工作量，而不牺牲任务效率。
2019-11-08 cs.RO
Perceived Intensities of Normal and Shear Skin Stimuli using a Wearable Haptic Bracelet
Stanford University（斯坦福大学）；Kadir Has University（卡迪尔哈斯大学）；University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Facebook Reality Labs（Facebook现实实验室）
我们的目标是提供与虚拟对象的有效交互，尽管缺乏虚拟和现实世界的接触的协同定位，同时利用相对较大的皮肤面积和易于安装在前臂上。我们进行了两个人类参与者的研究，以确定触觉反馈的影响，在正常和剪切方向在虚拟操作过程中使用的触觉设备戴在手腕附近。在第一项研究中，当反馈由法向位移与剪切位移组成时，参与者在辨别虚拟物体的刚度值时表现得更好。参与者还评论说，他们可以检测到正常的线索比剪切容易得多，这促使我们进行第二项研究，以找到正常和剪切刺激之间的主观平等（PSE）点。我们的研究结果表明，剪切刺激需要一个更大的致动器位移，但比正常的刺激力更小，以实现我们的触觉手镯感知平等。我们发现，正常和剪切刺激不能均衡通过皮肤位移，也没有在所有用户的相互作用力。相反，需要校准方法来找到每个用户的相等点，其中正常和剪切刺激在用户的皮肤上产生相同的强度。
2022-04-12 cs.HC cs.RO
Hand Dominance and Congruence for Wrist-worn Haptics using Custom Voice-Coil Actuation
Kadir Has University（卡迪尔哈桑大学）
本研究提出搭载定制音圈驱动器的新型腕戴式触觉设备CoWrHap，通过刚度辨别任务实验探究手优势与手-腕一致性对交互表现和体验的影响，验证了该设备可让用户通过腕部触觉反馈感知虚拟对象的力学特性。
2025-05-18 cs.HC cs.RO
ETHOS: A Robotic Encountered-Type Haptic Display for Social Interaction in Virtual Reality
ETHOS是一种用于虚拟现实中社交互动的遇发型触觉显示系统，通过动态触觉反馈和安全机制实现自然物理接触。
2026-02-11 cs.RO cs.SY eess.SY
HapticGiant: A Novel Very Large Kinesthetic Haptic Interface with Hierarchical Force Control
Intelligent Sensor-Actuator-Systems Laboratory (ISAS), Institute for Anthropomatics and Robotics, Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（智能传感器-执行器系统实验室（ISAS），人机学与机器人研究所，卡尔斯鲁厄理工学院（KIT））
本文提出新型大规模运动学触觉接口HapticGiant，采用基于分层优化的导纳型力控制方案以匹配人体手臂特性并提供完整触觉反馈，有效解决了工作空间和自由度限制，为高沉浸式虚拟现实应用铺平道路。
2025-08-13 cs.HC cs.RO cs.SY
TeslaMirror: Multistimulus Encounter-Type Haptic Display for Shape and Texture Rendering in VR
Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech)（斯科尔科沃科学技术研究院（Skoltech））；Hong Kong Polytechnic University (PolyU)（香港理工大学（PolyU））
针对 VR 中形状与纹理的高保真触觉再现问题，本文提出无需可穿戴设备的多刺激混合触觉显示器 TeslaMirror，并结合 6 DOF UR 机器人数字孪生实现实时自适应仿真，初步用户研究验证了其形状再现潜力。
2023-12-06 cs.HC cs.RO
Holdable Haptic Device for 4-DOF Motion Guidance
Stanford University（斯坦福大学）；University of Montpellier（蒙彼利埃大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Laboratory of Informatics, Robotics and Microelectronics of Montpellier (LIRMM)（蒙彼利埃信息学、机器人学与微电子学实验室（LIRMM））
手持触觉设备可以允许比传统的接地触觉设备更大的运动自由度和更大的灵活性。与许多可穿戴触觉设备相比，它们还可以向用户的指尖提供更引人注目的触觉感觉，因为反作用力可以分布在远离刺激部位的更大面积的皮肤上。本文提出了一种手持动觉夹具，提供了四个自由度（DOF）的指导线索。2-拇指和食指上的自由度切向力结合起来创建平移或旋转手的提示。我们在三部分用户研究中展示了该设备的功能。首先，用户在接受指导或培训之前根据触觉提示移动他们的手。然后，他们在强迫选择任务中接受了八个方向的线索训练。最后，他们重复了第一部分，现在知道每个提示想要传达什么。用户能够在90%以上的时间内区分每个提示。在训练之前和之后，用户都正确地响应于引导线索移动，并表示这些线索很容易遵循。研究结果表明，在触觉反馈和指导应用，如虚拟现实，医疗培训和遥操作的手持动觉设备的承诺。
2019-03-07 cs.RO
The N2D Haptic Glove: A Multi-Finger Glove for 2D Directional Force Feedback for Contact Rich Manipulation
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
提出 N2D 触觉手套，通过绞盘驱动在指尖提供二维弯曲-伸展力反馈，显著降低遥操作中的接触力误差并提高一致性。
2026-06-15 cs.RO
Design and Development of a Locomotion Interface for Virtual Reality Lower-Body Haptic Interaction
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文设计并开发了名为 ForceBot 的 VR 移动接口，利用双平面龙门架提供下半身触觉交互，结合导纳控制与步行算法模拟地形，通过三项测量验证了用户输入力与输出运动的关系。
2025-03-03 cs.RO cs.SY eess.SY
Vis2Hap: Vision-based Haptic Rendering by Cross-modal Generation
University of Liverpool（利物浦大学）；King’s College London（伦敦国王学院）；University of Leeds（利兹大学）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）
为了帮助机器人在遥操作任务，触觉渲染，允许人类操作员访问虚拟触摸的感觉，近年来已经开发。大多数以前的触觉渲染方法强烈依赖于触觉传感器收集的数据。然而，由于机器人有限的可达空间和触觉传感器的限制，触觉数据并不能广泛地用于机器人。为了消除对触觉数据的需要，在本文中，我们提出了一种新的方法命名为Vis2Hap生成触觉渲染从视觉输入，可以从远处获得，而无需物理交互。我们将物体的表面纹理作为传达给人类操作员的关键线索。为此，生成模型的目的是模拟物体表面的粗糙度和光滑度。为了在Vis2Hap中嵌入触觉提示，我们使用来自触觉传感器的高度图和来自摩擦系数的频谱图作为生成模型的中间输出。一旦训练了Vis2Hap，它就可以用来生成新表面纹理的高度图和频谱图，从中可以获得摩擦图像并显示在触觉显示上。用户研究表明，我们提出的Vis2Hap方法使用户能够访问一个现实的触觉感觉类似的物理对象。建议基于视觉的触觉渲染有可能提高人类操作员的感知远程环境，并促进机器人操作。
2023-01-17 cs.RO
Development of MirrorShape: High Fidelity Large-Scale Shape Rendering Framework for Virtual Reality
Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech)（斯科尔科沃科学技术学院）
如今，存在能够提供触觉反馈的多种触觉设备。虽然大多数现有的设计是针对真实的表面特性的模拟，他们的能力是有限的，在尝试显示虚拟对象的形状和位置。本文提出了一种分布式触觉显示的概念，用于具有形状显示末端执行器的协作机器人与复杂形状的虚拟物体的真实感交互。在虚拟现实（VR）系统中，机器人末端执行器与用户的手实时接触，从而绘制出三维物体。我们所提出的系统可以同步合并虚拟现实中的接触点和现实世界中的末端执行器的位置。此功能提供了不同形状的演示文稿，同时与桌面解决方案相比扩大了工作区域。初步的用户研究表明，RISK Shape在减少VR交互中的位置误差方面是有效的。这种方法可以用于虚拟系统中，以渲染具有广泛尺寸范围的多功能VR对象，并具有高保真的大规模形状体验。
2019-11-18 cs.RO
DeltaFinger: a 3-DoF Wearable Haptic Display Enabling High-Fidelity Force Vector Presentation at a User Finger
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术研究院）
本文提出了一种新的触觉设备DeltaFinger设计提供与虚拟物体的交互力通过引导用户的手指与可穿戴三角机构。所开发的接口能够将3D力矢量传递到用户食指的指尖，允许虚拟现实（VR）环境的复杂渲染。所开发的装置能够产生高达1.8 N的垂直投影和0.9 N的水平投影的动觉反馈，而不限制其余手指的运动自由度。实验结果表明，在感知力矢量与DeltaFinger（平均力矢量误差为0.6弧度）有足够的精度。所提出的设备可能适用于VR通信，医疗和有视力问题的人的导航。
2022-11-01 cs.HC cs.RO
Immersive Human-in-the-Loop Control: Real-Time 3D Surface Meshing and Physics Simulation
University of Alberta（阿尔伯塔大学）
本文提出TTI系统，结合SLAM与空间雕刻方法构建实时3D表面网格，并集成物理模拟器与数字孪生，为人在环机器人控制提供预测性视觉和触觉反馈，解决延迟问题并提升视觉沉浸感与操作速度。
2024-12-18 cs.RO
Towards an Understanding of the Role Operator Limb Dynamics Plays in Haptic Perception of Stiffness
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
创建触觉接口，能够渲染所需的灵巧操作的丰富的感觉是至关重要的人在环遥操作系统（HiLTS）的进步。一个限制因素是缺乏对操作员肢体动力学和触觉探索动力学对触觉感知的影响的详细知识。我们建议开始调查这些影响与单关节触觉探索和反馈的物理和虚拟环境。在这里，我们提出了我们的实验装置，1自由度旋转动觉触觉设备和肌电图（EMG）系统，随着我们的努力，以调查不同的勘探速度的刚度歧视阈值的变化的初步结果。结果趋势表明探索速度和辨别阈值之间可能存在关系，以及肌肉激活、探索速度和触觉反馈之间复杂的相互作用。
2021-07-22 cs.HC cs.RO
WiredSwarm: High Resolution Haptic Feedback Provided by a Swarm of Drones to the User's Fingers for VR interaction
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术研究院）
我们提出了一种新的交互策略的概念，提供丰富的触觉反馈在虚拟现实（VR）中，当每个用户的手指连接到微型四旋翼与电线。所描述的技术代表了第一个飞行可穿戴触觉接口。该解决方案可能能够在VR中的精细运动交互期间向每个手指提供高分辨率的力反馈。系绳的尖端连接到底部下方的四轴飞行器的中心。因此，飞行稳定性正在增加，相互作用力变得越来越强，这允许使用较小的无人机。
2019-11-12 cs.HC cs.RO
Integrating and Evaluating Visuo-tactile Sensing with Haptic Feedback for Teleoperated Robot Manipulation
Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；German Research Center for AI (DFKI)（德国人工智能研究中心）；Hessian Centre for Artificial Intelligence (Hessian.AI)（黑森州人工智能中心）；Centre for Cognitive Science (CogSci)（认知科学中心）；Nagoya University（名古屋大学）
本研究通过为机器人配备GelSight视觉触觉传感器并利用MANUS-Gloves提供振动触觉反馈，结合两种力估计方法与VR遥操作流水线，提出评估法向力、剪切力与滑移的新颖设置，提升了遥操作系统的操作灵巧性。
2024-09-23 cs.RO
Peg-in-Hole Revisited: A Generic Force Model for Haptic Assembly
University of Connecticut（康涅狄格大学）
开发具有触觉支持的半自动或手动虚拟装配的通用有效力模型不是一项简单的任务，特别是当装配约束涉及任意形状的复杂特征时。主要的挑战在于指导力和扭矩的正确制定，有效地帮助用户探索虚拟环境（VE），从排斥碰撞到吸引适当的接触。第二个困难是保持标准1 kHz触觉刷新率的有效实现。我们提出了一个纯几何模型的人工能量场，有利于空间关系，导致适当的组装，分化，以获得一般运动的力和扭矩。能量函数表示在形状相关的亲和场的互相关，预先计算离线单独为每个对象。我们使用熟悉的钉孔的例子来测试该方法的有效性。我们表明，所提出的技术统一的两个阶段的自由运动和精确插入到一个单一的互动模式，并提供了一个通用的模型，以取代特设的配合约束或虚拟夹具，没有限制性的假设所涉及的装配功能的类型。
2017-11-14 cs.CG cs.HC cs.RO
Bi-directional Momentum-based Haptic Feedback and Control System for In-Hand Dexterous Telemanipulation
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）；University of Colorado Denver（科罗拉多大学丹佛分校）
针对在手持灵巧遥操作中现有触觉设备缺乏有效扭矩渲染且机械设计 bulky 的问题，提出Bi-Hap系统，通过手掌大小动量驱动机构、IMU及误差自适应策略，实现低延迟（<0.025s）高精度（RMSE<0.010Nm）触觉与扭矩反馈，提升交互性能。
2025-04-13 cs.RO
The Effect of Haptic Guidance during Robotic-assisted Motor Training is Modulated by Personality Traits
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Erasmus MC, University Medical Center Rotterdam（伊拉斯姆斯医学中心鹿特丹大学医学中心）
本研究通过42名健康受试者的机器人辅助训练实验，发现人格特质（如成就者游戏风格、自由精神风格、挑战转化特质及外部控制点）显著调节触觉引导对运动学习效果的影响，提示个性化触觉辅助需考虑个体差异。
2024-02-09 cs.RO
Evaluation of Human-Robot Interfaces based on 2D/3D Visual and Haptic Feedback for Aerial Manipulation
University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Univ Rennes（雷恩大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Inria（法国国家信息与自动化研究所）；IRISA（雷恩信息与自动化研究所）
本文研究在空中遥操作中引入三维混合现实视觉和三维触觉反馈对人机交互的影响，通过真实任务和虚拟方块搬运实验证明两者均能提升操作灵巧性，但飞行员经验仍是主导因素。
2024-10-20 cs.RO
VLH: Vision-Language-Haptics Foundation Model
Intelligent Space Robotics Laboratory（智能空间机器人实验室）；Skolkovo Institute of Science and Technology（斯克尔科沃科学与技术研究所）
VLH是一种视觉-语言-触觉基础模型，通过OpenVLA骨干和LoRA微调，在四旋翼平台上实现触觉反馈与视觉语言理解协同，提升人机交互的沉浸感和表现力。
2025-08-02 cs.RO
Cutaneous Force Feedback as a Sensory Subtraction Technique in Haptics
University of Siena（锡耶纳大学）；Istituto Italiano di Tecnologia（意大利技术研究院）；University of Padua（帕多瓦大学）
提出了一种新的感觉替代技术。动觉和皮肤力反馈仅由皮肤反馈（CF）代替，皮肤反馈由两个能够向食指和拇指施加力的可穿戴设备提供，同时在远程操作任务期间握住手柄。在使用皮肤设备时反馈给用户的力模式在强度和应用区域方面类似于在与提供皮肤和动觉力反馈两者的触觉设备交互时施加到指垫的皮肤力模式。使用皮肤设备产生的模式可以被认为是完整的触觉反馈（HF）和它的动觉部分之间的减法。出于这个原因，我们将这种方法称为感觉减法而不是感觉替代。针插入的情况下被认为是验证的方法。触觉设备连接到模拟针插入任务的虚拟环境。实验表明，使用仅皮肤力反馈插入针的感知与使用皮肤和动觉反馈时用户所感受到的感知几乎无法区分。由于大多数的感觉替代方法，所提出的感觉减法技术也具有不遭受的优点，例如，由于通信延迟的遥操作系统的稳定性问题。此外，实验表明，感觉减法技术优于更传统的视觉反馈（VF）的感觉替代。
2012-11-27 cs.RO
Wearable Haptics for a Marionette-inspired Teleoperation of Highly Redundant Robotic Systems
Istituto Italiano di Tecnologia（意大利技术研究院）；University of Siena（锡耶纳大学）；University of Genova（热那亚大学）
针对高冗余运动-操作机器人遥操作难、既往提线木偶式接口仅靠视觉反馈的局限，研究新增可穿戴触觉接口，经无经验用户在CENTAURO机器人上测试，可提升操控感与环境交互感知。
2025-03-20 cs.RO
Learning an Action-Conditional Model for Haptic Texture Generation
Stanford University（斯坦福大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
响应于用户交互的丰富的触觉感觉反馈对于有效的、沉浸式虚拟现实或遥控操作系统是期望的。然而，这种反馈以复杂的非线性方式依赖于材料特性和用户交互。因此，以概括用户输入的许多变化的方式对从材料和用户交互到触觉反馈的映射进行建模是具有挑战性的。目前的方法通常以用户交互为条件，但需要为每种材料建立单独的模型。在本文中，我们提出了一个学习的动作条件模型，使用基于视觉的触觉传感器（GelSight）和用户的动作作为输入的数据。该模型预测可用于向用户提供触觉振动反馈的感应加速度。我们在一个公开的数据集（Penn Haptic Texture Toolkit）上训练了我们提出的模型，我们用不同材料的GelSight测量进行了增强。我们表明，在所有材料的统一模型优于以前的方法，并推广到新的行动和新的实例的材料类别的数据集。
2020-10-26 cs.LG cs.RO
Optimal Prioritized Dissipation and Closed-Form Damping Limitation under Actuator Constraints for Haptic Interfaces
Scuola Superiore Sant’Anna, IIM Institute, PERCRO Laboratory（圣安娜高等研究学院，IIM研究所，PERCRO实验室）；Scuola Superiore Sant’Anna, Department of Excellence in Robotics and AI（圣安娜高等研究学院，机器人与人工智能卓越系）
本文提出基于优先耗散的新型阻尼限制方法，通过优化耗散方向减少执行器负载，并在多自由度场景中提供闭式公式，实验验证了其在虚拟环境中的有效性。
2026-03-27 cs.RO cs.SY eess.SY
Touching the tumor boundary: A pilot study on ultrasound based virtual fixtures for breast-conserving surgery
Queen’s University（女王大学）；Johns Hopkins University（约翰霍普金斯大学）
针对保乳手术中肿瘤边界难划定的问题，研究团队提出结合超声与电磁导航的触觉机器人协作引导系统，通过禁区虚拟夹具辅助定位，模拟实验显示其可改善切缘、降低操作负担，为后续系统优化与临床验证提供依据。
2025-10-01 cs.RO cs.SY eess.SY
Haptic-Assisted Collaborative Robot Framework for Improved Situational Awareness in Skull Base Surgery
Johns Hopkins University（约翰霍普金斯大学）；Johns Hopkins University School of Medicine（约翰霍普金斯大学医学院）
本文提出一种带触觉辅助虚拟夹具的协同控制机器人系统，用于颅底手术钻孔，实验表明其能提升关键结构周围钻孔的安全性并减轻术者负担。
2024-01-22 cs.RO cs.SY eess.SY
MFE: A Multimodal Hand Exoskeleton with Interactive Force, Pressure and Thermo-haptic Feedback
School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学信息科学与技术学院）
本文提出MFE多模态手外骨骼，通过20自由度捕捉手部姿态，提供力、压力和热觉反馈，提升远程操作系统的感知与交互体验。
2026-04-03 cs.RO
Effects of Different Hand-Grounding Locations on Haptic Performance With a Wearable Kinesthetic Haptic Device
Stanford University（斯坦福大学）；Kyoto University（京都大学）
将动觉反馈接地到用户的手可以增加触觉设备的便携性和可穿戴性。然而，不同的手接地位置对用户的触觉感知的影响是未知的。在这封信中，我们调查了三个不同的手接地位置的手，食指近节指骨，食指中节指骨上的触觉感知使用一种新设计的可穿戴触觉设备的影响。该新型装置可以在两个方向上向用户的食指提供动觉反馈：沿着手指轴和手指的屈伸运动方向。我们测量用户的触觉感知每个接地位置通过心理物理实验的两个反馈方向。结果表明，在所研究的位置，接地在近节指骨有一个较小的平均只是明显的差异，两个反馈方向，表明更敏感的触觉感知。基于用户评级的触觉反馈的真实性是最高的，其中在中节指骨处接地用于沿着手指轴的反馈，并且在近节指骨处接地用于在屈曲-伸展方向上的反馈。用户将触觉反馈识别为最舒适的，其中在手背处接地以用于沿着手指轴的反馈，并且在近端指骨处接地以用于在屈曲-伸展方向上的反馈。这些研究结果表明，接地位置的选择对用户的触觉感知和定性体验有显着的影响。研究结果为设计下一代可穿戴手接地动觉设备提供了见解，以实现更好的触觉性能和用户体验在虚拟现实和遥控机器人应用。
2019-06-02 cs.RO physics.app-ph
Haptic Assembly Using Skeletal Densities and Fourier Transforms
University of Connecticut（康涅狄格大学）
触觉辅助的虚拟装配和原型设计在过去的二十年里受到了极大的关注。然而，尽管前景诱人，但其采用速度比预期的要慢。我们确定的主要障碍是组装任意形状的物体时所面临的固有几何复杂性，以及臭名昭著的1 kHz触觉刷新率所带来的计算时间限制。我们解决了第一个问题，在最近的工作中，通过引入一个通用的能量模型的几何指导和任意形状的功能之间的约束。在目前的工作中，我们解决了第二个挑战，利用傅立叶变换来计算约束力和扭矩。我们的新概念的“几何能量”场是自动计算的“骨架密度”在频域中的互相关，并作为一个概括的手动指定的虚拟夹具或在文献中提出的配对约束条件。能量场作为卷积的公式化使得能够在图形处理单元（GPU）上使用快速傅立叶变换（FFT）进行高效计算。我们表明，我们的方法是有效的任意几何和语法复杂的对象的低间隙组装。
2017-11-14 cs.CG cs.HC cs.RO
HapticVLM: VLM-Driven Texture Recognition Aimed at Intelligent Haptic Interaction
Intelligent Space Robotics Laboratory, Center for Digital Engineering, Skolkovo Institute of Science and Technology（智能空间机器人实验室、数字工程中心、斯克尔科沃科学与技术研究所）
本文提出HapticVLM系统，融合视觉-语言模型与ConvNeXt网络实现材料识别和环境温度推断，通过振动与热反馈合成触觉体验，在多种模式上取得较高识别准确率，推动情境感知的多模态触觉交互发展。
2025-05-05 cs.HC cs.RO
Effect of Haptic Feedback on Avoidance Behavior and Visual Exploration in Dynamic VR Pedestrian Environment
Department of Mechano-informatics, The University of Tokyo（机械信息学系，东京大学）；Department of Electrical Engineering, Stanford University（电气工程系，斯坦福大学）；Department of Mechanical Engineering, Stanford University（机械工程系，斯坦福大学）
本研究通过用户实验探讨了VR拥挤行人环境中触觉反馈对用户行走行为的影响，发现触觉反馈能改变避障动作、增强侧后方感知与视觉探索，并提升对碰撞的敏感度。
2025-06-26 cs.HC cs.RO
A 4-DoF Parallel Origami Haptic Device for Normal, Shear, and Torsion Feedback
Stanford University（斯坦福大学）；Intuitive Surgical（直觉外科手术公司）
我们提出了一个中尺度的手指安装4度的自由度（DoF）的触觉设备，使用折纸制造技术。4自由度装置是能够向指尖传递法向、剪切和扭转触觉反馈的并联运动机构。传统的机器人制造方法不太适合设计小型机器人设备，因为制造小型低摩擦关节具有挑战性且成本高昂。我们的设备使用折纸制造原理来降低复杂性和设备占用空间。我们表征的带宽，工作空间，和力输出的设备。在虚拟现实的情况下证明的扭转自由度的能力。我们的研究结果表明，该设备可以提供触觉反馈，在4自由度的有效操作工作空间为0.64厘米$^3$与$\pm 30 ^ \circ$旋转在每个位置。器械在x、y、z和$θ$方向上可施加的最大力和扭矩分别为$\pm$ 1.5 N、$\pm$ 1.5 N、2 N和5 N $\cdot$ mm，器械的工作带宽为9 Hz。
2021-09-24 cs.HC cs.RO
Haptic feedback of front car motion can improve driving control
Imperial College of Science, Technology and Medicine（帝国理工学院）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）
本研究探讨在跟车场景中通过虚拟弹性连接提供前车运动触觉反馈的作用，实验表明该反馈能显著改善驾驶控制并降低心理负荷，为提升自动驾驶安全性与效率提供了参考。
2024-07-29 cs.HC cs.RO cs.SY
