Step-change in friction under electrovibration

Elektrotitreşim yoluyla dokunmatik ekranda dokunsal geri bildirim sağlamanın birçok potansiyel uygulama alanı vardır. Fakat bu araştırma alanı oldukça yenidir ve henüz parmak ile cam ekran arasındaki elektro-mekanik etkileşimlerin ve bu etkileşimlerden doğan sürtünme kuvvetinin dokunsal algımız üzerindeki etkisi tam olarak bilinmemektedir. Bu çalışmada, parmak kapasitif bir dokunmatik ekran üzerinde kayarken sürtünmenin ani değişiminin yarattığı dokunsal algı ve altında yatan kontak mekaniği araştırılmıştır. İlk olarak, normal kuvvetin ve kayma hızının dokunsal algı şiddeti üzerindeki etkisini, basamak olarak artan (step-up) sürtünme (AS) ve basamak olarak düşen (step down) sürtünme (DS) koşulları için inceledik. Artan sürtünme (AS) ve düşen sürtünmeye (DS) bağlı kontak mekaniklerini araştırmak için bu tez kapsamında geliştirilen deneysel düzenek vasıtasıyla parmağa etkiyen sürtünme kuvveti, parmak kontak alanı ve parmağın kontak alanında oluşan gerinim dağılımları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, katılımcıların artan sürtünmeyi (AS) düşen sürtünmeye (DS) kıyasla daha şiddetli algıladığını ve hem normal kuvvet hem de kayma hızının algı şiddetlerini önemli ölçüde etkilediğini göstermektedir. Bu sonuçlar kontak mekaniği ölçümlerimizi de desteklemektedir; sürtünme katsayısı, parmak kontak alanı ve kayma yönündeki gerinimin göreceli değişimi (contrast), artan sürtünme (AS) için düşen sürtünmeye (DS) göre daha büyük bulunmuştur. AS ile DS arasındaki bu farkın normal kuvvet azalttıkça arttığı gözlemlenmiştir. Sonuçlarımız, parmak derisinin viskoelastik davranışı nedeniyle AS ve DS koşullarının farklı kontak mekaniği dinamikleri oluşturduğunu ve bu farklılıkların dokunsal algımızı etkilediğini önermektedir.