Современная электроника №4/2026

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 42 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2026 кожного покрова изменяется (умень- шается), и при этом возрастает частота откликов – попытки пальца давить на рабочую область интерфейса. Также можно сделать выводы о том, что чувствительность электронно- го сенсора к минимальной силе/дав- лению имеет определяющее значе- ние при корректном измерении: чем выше сила, тем ниже чувствитель- ность пальца, и наоборот. В экспери- ментах результаты чувствительности системы BAMH сравнивали с резуль- татами воздействия на волоски фон Фрея (ручное устройство), проиллю- стрированные на рис. 3а. Иллюстра- ция на рис. 3б с разной цветовой мар- кировкой демонстрирует изменение чувствительности между разными областями пальца при воздействии (тактильном нажатии) на электрон- ный датчик. Поскольку тактильная система воздействия пальцев на рабо- чую поверхность электронного датчи- ка показывает изменение поверхности последнего, то пропорционально опре- деляется и изменение интенсивности воздействия. Критерий чувствитель- ности анализируется относительно приложенной силы, типично опре- деляемой на портативных электрон- ных устройствах, к примеру, таких как экраны и интерактивные дисплеи современных смартфонов, планшетов, других устройств. На рис. 3а показаны два вида используемых устройства: систе- ма BAMH и датчик в виде волос фон Фрея. На рис. 3b представлены раз- ные участки пальца, а справа – соот- ветственно разные значения соот- ветствующих участков на рабочую поверхность электронного датчика (тактильная система), причём вели- чина давления показана (окрашена) разными цветами. Различная чувствительность, меди- анная сила и результаты, полученные с помощью тактильной системы, пока- зывают, что чувствительность датчи- ка меняется в зависимости от области воздействия на него. На рис. 4 показана иллюстрация осо- бенностей воздействия на датчик кон- цевой фаланги указательного пальца. Изменение чувствительности воз- действия тактильной системы, спо- собной независимо и одновремен- но определять многоплоскостные, переменной интенсивности и часто- ты механические вибротактильные воздействия в различных областях пальца, показывает два порога чув- ствительности с частотой в пределах диапазона давления тактильных меха- нических рецепторов. Сила нажатия, прикладываемая к устройству малой площади поверхности на примере основы «волос фон Фрея» (0,18 мм), отличается от силы, прикладывае- мой тактильным воздействием на большую площадь датчика в 1,4 мм. Характеристика тактильной системы была выполнена с использованием ПО Matlab R2021b. Данные были разделены в каждой точке, где сила тактильного давления или его частота изменялись. Затем полученные в эксперименте дан- ные сравнивались с данными предыду- щего тестирования, чтобы найти сред- неквадратичное отклонение (RMSD). В данном примере результаты поду- шечки пальца в основном ограничива- ются настройкой электронного интер- фейса и зависят от навыков оператора, влияют на корректный сбор данных. Такие факторы, как угол приложения давления между волосом фон Фрея и кожей пальца, уровень изгиба воло- са, влияют на изменчивость данных. Другое открытие касается результатов чувствительности по частотам, напо- минающих реакцию Пачини (FAII) на давление кожи (пальца) на площад- ку – рабочую поверхность датчика, осуществлённую с различной часто- той. Поэтому особенность механиче- ского воздействия рецепторов FAs явля- ются фактором, наиболее важным при определении порога чувствительности фон Фрея. Для определения силы нажатия осо- бенное значение имеет минимальное расстояние, необходимое для тактиль- ного соприкосновения с площадкой Рис. 4. Особенности воздействия дистальной фаланги указательного пальца: a – чувствительность по областям и частоты стимулов в системе определения BAMH, где «+» – пиковые значения тактильного давления; b – линейная корреляция с результатом, полученным с помощью системы BAMH и волосков фон Фрея (ручное устройство) в разных областях кончика пальца. Светло-голубая заливка показывает коэффициенты, превышающие 0,5, с увеличением интенсивности цвета, указывающей на близость к коэффициенту корреляции 1 (где 1 – представляет прямую связь переменных) Система BAMH Область A Область B Коэффициенты корреляции устройств f [Гц] 40 30 20 10 0 2 20 60 90 130 0 2 20 60 90 130 0 2 20 60 90 130 0 2 20 60 90 130 0 2 20 60 90 130 0 2 20 60 90 130 0 2 20 60 90 130 0 F [mN] Вид снизу Частота стимуляции системы BAMH Область C Область D Область E Область F Область G Волоски фон Фрея О б л а с т ь