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WIP temperature

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Erwan Normand
2024-09-02 22:32:01 +02:00
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1-introduction/related-work/1-wearable-haptics.tex
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@@ -203,7 +203,7 @@ Cependant, pour les micro-textures, une augmentation de la vitesse d'exploration
Pour établir la relation entre espacement et intensité pour la macro-rugosité, des surfaces texturées ont été fabriquées: sous forme d'une grille linéaire (sur un axe) composée de rainures et de crêtes~\cite{lederman1972fingertip,lawrence2007haptic}, illustré \figref{lawrence2007haptic_1}, ou de surface composée d'éléments coniques sur deux axes~\cite{klatzky2003feeling}, illustré \figref{klatzky2003feeling_1}.
Comme montré sur la \figref{lawrence2007haptic_2}, il y a une \emph{relation quadratique} du log de l'intensité perçue de la rugosité $R$ avec le log de l'espace entre les éléments $s$~\cite{klatzky2003feeling}: $log(R) = a \, log(s)^2 + b \, s + c$ où $a$, $b$ et $c$ sont des paramètres empiriques à estimer.
Un plus grand espace entre les éléments augmente la rugosité perçue, mais atteint un plateau à partir \qty{~5}{\mm} pour la grille linéaire tandis que la rugosité diminue pour les éléments coniques à partir de \qty{~2.5}{\mm}.
Un plus grand espace entre les éléments augmente la rugosité perçue, mais atteint un plateau à partir \qty{\sim 5}{\mm} pour la grille linéaire tandis que la rugosité diminue pour les éléments coniques à partir de \qty{\sim 2.5}{\mm}.
\begin{subfigs}{lawrence2007haptic}{Estimation de la rugosité haptique d'une grille linéaire par exploration active. Adapté de \textcite{lawrence2007haptic}. }[
\item Schéma d'une surface texturée fabriquée constituée de rainures et de crêtes en forme de grille.
@@ -219,10 +219,15 @@ Un plus grand espace entre les éléments augmente la rugosité perçue, mais at
La température (ou coldness/warmness) est la perception du \emph{transfert de chaleur} entre la surface touchée et la peau~\cite{bergmanntiest2010tactual}:
Si de la chaleur est extraite de (apportée à) la peau, la surface est perçue comme froide (chaude).
Le métal sera perçu comme plus froid que du bois avec la même température de la pièce.
Cette perception est donc distincte de la température physique du matériau, et dépend de la conductance thermique et de la capacité thermique du matériau, du volume de l'objet, de la différence de température entre la surface et la peau, et de l'aire du contact~\cite{kappers2013haptic}.
Le métal sera perçu comme plus froid que du bois avec la même température de la pièce ; c'est une propriété importante pour discriminer les matériaux~\cite{ho2006contribution}.
Cette perception est donc distincte de la température physique du matériau, et dépend de la conductance thermique et de la capacité thermique du matériau, du volume de l'objet, de la différence de température initiale entre la surface et la peau, et de l'aire du contact~\cite{kappers2013haptic}.
Par exemple, un objet plus volumineux ou une surface plus lisse, augmentant l'aire de contact, augmente la circulation thermique et rend une sensation de température plus intense~\cite{bergmanntiest2008thermosensory}.
Contrairement aux perceptions de rugosité, la dureté et la friction, la perception de la température ne repose pas sur les quatres
Parce qu'elle est basée sur la circulation de la chaleur, la perception de la température est plus lente que les autres propriétés matérielles et demande un toucher statique (voir \figref{exploratory_procedures}) de plusieurs secondes pour que la température de la peau s'équilibre avec celle de l'objet.
Comme illustré sur la Fig. ??, la température $T(t)$ du doigt à l'instant $t$ et au contact avec une surface suit une loi décroissante exponentielle:
$T(t) = (T_s - T_e) \, e^{-\frac{t}{\tau}} + T_e$ où $T_s$ est la température initiale de la peau, $T_e$ est la température de la surface, $t$ est le temps et $\tau$ est la constante de temps.
\textcite{bergmanntiest2009tactile} ont montré que les deux indices perceptuels du taux de transfert de chaleur, décrit par $\tau$, et l'écart de température $T_s - T_e$ sont aussi importants pour la perception de la température.
Dans des conditions de la vie de tous les jours, avec une température de la pièce de \qty{20}{\celsius}, une différence relative du taux de transfert de chaleur de \percent{43} ou un écart de \qty{2}{\celsius} est nécessaire pour percevoir une différence de température~\cite{bergmanntiest2009tactile}.
\paragraph{Weight}