[发明专利]一种以平移交互效率为指标的最优驱动电压选择方法

权利要求书

1.一种以平移交互效率为指标的最优驱动电压选择方法，其特征在于，包括下列步骤：利用静电力触觉反馈装置，获得有、无静电力触觉反馈两种情况下平移手势交互效率实验数据并构造矩阵，利用核主成分分析方法计算核矩阵并获得相应的核特征空间，通过计算两个核特征空间的距离来实现静电力触觉反馈对平移交互效率影响的定量评估，用于以平移交互效率为指标的静电力反馈装置最优驱动电压的选择。

2.根据权利要求1所述的一种以平移交互效率为指标的最优驱动电压选择方法，其特征在于，所述利用的静电力触觉反馈装置包括：

(1)定位单元，包括能实现定位功能的装置，用于实时地跟踪手指的位置坐标，并将该坐标信息发送到处理单元；

(2)处理单元，包括各种多媒体终端，用于输出视觉信息，接收定位单元实时发送过来的手指的位置信息，同时对手指位置处的图像进行渲染得到触觉驱动信号的幅度、频率、波形参数，并将该参数发送到驱动单元；

(3)驱动单元，根据处理单元发送过来的驱动信号参数生成相应的驱动信号，并将该信号输入到交互单元进行驱动；

(4)交互单元，可以改变手指受到的切向力，使手指皮肤产生周期性变化的形变，感受到静电力触觉反馈。

3.根据权利要求1所述的一种以平移交互效率为指标的最优驱动电压选择方法，其特征在于，平移手势交互效率的实验数据获取方法为：

设计有、无静电力触觉反馈两种情况下的实验方案，邀请P个实验者参与平移手势交互实验，将静电力触觉反馈装置交互单元显示的图像从初始区域移动到目标区域并在相同条件下重复N次，记录每名实验者每次平移操作的完成时间作为平移交互效率实验数据。

4.根据权利要求3所述的一种以平移交互效率为指标的最优驱动电压选择方法，其特征在于平移交互效率实验数据矩阵构造方法为：

将有静电力触觉反馈下平移交互效率的实验数据构造成矩阵X，无静电力触觉反馈下平移交互效率的实验数据构造成矩阵Y，则矩阵X、Y可分别表示为：

其中，

P为参与平移交互效率实验的总人数，N为每个实验者的总实验次数，n＝1,2,…，N，x_np为有静电力触觉反馈平移交互效率实验中第p个参与者的第n次实验数据，y_np为无静电力触觉反馈平移交互效率实验中第p个参与者的第n次实验数据，x_p为第p位参与者在有静电力触觉反馈下N次平移交互的数据矢量，y_p为第p位参与者在无静电力触觉反馈下N次平移交互的数据矢量。

5.根据权利要求4所述的一种以平移交互效率为指标的最优驱动电压选择方法，其特征在于，所述核矩阵的计算方法为：

选择高斯核函数，计算X、Y的自核矩阵K_XX、K_YY及互核矩阵K_XY：

其中，自核函数k(x_i,x_j)被定义为：

其中，i,j＝1,2,…,P，a为选定参数，2a²被定义为高斯函数的宽度，exp表示以e为底的指数函数，||·||表示向量的范数；

其中，内核函数k(y_i,y_j)被定义为：

其中，i,j＝1,2,…,P，a为选定参数，2a²被定义为高斯函数的宽度；

其中，互核函数k(x_i,y_j)被定义为：

其中，i,j＝1,2,…,P，a为选定参数，2a²被定义为高斯函数的宽度。