Let your body move

Pfeiffer, Max; Duente, Tim; Rohs, Michael

doi:10.1145/2935334.2935348

Cited by 56 publications

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References 24 publications

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“…For the lowest intensity, however, force tapered off for stimuli longer than 500ms. For comparison, a Phantom force feedback device produces 3.3N [124]. Participants reached or exceeded this level for all intensities above 2 and stimulations longer than 400ms.…”

Section: Intensity Levelsmentioning

confidence: 91%

Interactive Systems Based on Electrical Muscle Stimulation

Lopes

Baudisch

2017

Computer

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Wie können interaktive Geräte auf unmittelbare und eng verknüpfte Weise mit dem Nutzer kommunizieren? Diese Frage beschäftigt die Forschung im Bereich Computer Interaktion seit Jahrzehnten. Besonders in den letzten Jahren haben wir miterlebt, wie Nutzer interaktive Geräte dauerhaft bei sich führen, im Falle von sogenannten Wearables sogar als Teil der Kleidung oder als Accessoires. In beiden Fällen sind die Geräte näher an den Nutzer gerückt, wodurch sie mehr Informationen vom Nutzer sammeln können und daher persönlicher erscheinen. Die Hauptfrage, die unsere Forschung antreibt, ist: Was ist der nächste logische Schritt in der Entwicklung interaktiver Geräte? Mache Wissenschaftler argumentieren, dass die Haut nicht mehr die Barriere für die nächste Generation von interaktiven Geräten sein wird, sondern dass diese direkt in den Körper der Nutzer implantiert werden. Zum Teil ist dies auch bereits passiert, wie Herzschrittmacher oder Insulinpumpen zeigen. Wir argumentieren jedoch, dass Geräte sich in Zukunft nicht zwingend innerhalb des Körpers befinden müssen, sondern sich an der richtigen "Schnittstelle" befinden sollen, um die Funktion des Gerätes zu ermöglichen. Um diese Entwicklung voranzutreiben haben wir Geräte entwickelt, die Teile des Körpers selbst als Ein-und Ausgabe-Schnittstelle verwenden, anstatt weitere Geräte an den Körper anzubringen. In dieser Dissertation zeigen wir eine bestimmte Art dieser Geräte, nämlich solche, die Muskeln verwenden. Wir haben Ein-/Ausgabegeräte gebaut, die mit dem Nutzer interagieren indem sie Muskelaktivität erkennen und kontrollieren. Um Muskelaktivität zu kontrollieren benutzen wir Signalgeber von medizinischer Qualität, die mithilfe von auf die Haut geklebten Elektroden elektrische Signale an die Muskeln des Nutzers senden. Diese Signale bewirken dann eine Kontraktion des Muskels. Geräte zur elektrischen Muskelstimulation (EMS) werden seit den 1960er-Jahren zur Regeneration von motorischen Funktionen verwendet. In dieser Dissertation schlagen wir jedoch einen neuen Ansatz vor: elektrische Muskelstimulation als Kommunikationskanal zwischen Mensch und interaktiven Computersysteme. Zunächst stellen wir unsere sieben interaktiven Prototypen vor, welche die zahlreichen Vorteile von EMS demonstrieren. Diese Geräte können in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: (1) Geräte, die Nutzern Zugang zu Information direkt über ihre propriozeptive Wahrnehmung geben ohne einen visuellen Reiz. Diese Informationen können zum Beispiel Variablen, Diagramme oder die Handhabung von Werkzeugen beinhalten. (2) Des Weiteren zeigen wir Geräte, welche die Immersion in virtuelle Umgebungen erhöhen indem sie physikalische Kräfte wie Wind, physischen Kontakt, Wände oder schwere Objekte, simulieren. vi Wir analysieren in dieser Arbeit außerdem das Potential von EMS für miniaturisierte interaktive Systeme und diskutieren, wie solche EMS Systeme die propriozeptive Wahrnehmung wirksam als Ein-/Ausgabemodalität nutzen können. Dazu stellen wir die Vor-und Nachteile von EMS und mechanisch-haptischen Geräten...

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Section: Intensity Levelsmentioning

confidence: 91%

Interactive Systems Based on Electrical Muscle Stimulation

Lopes

Baudisch

2017

Computer

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“…Our prototype is based on the open source EMS toolkit by Pfeiffer et al [44]. It consists of (1) an EMS generator, (2) an EMS control module, (3) a desktop PC, and (4) a VR headset.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…We identified four muscles that need to be actuated to provide the feedback for our three cutscenes. Our choices of muscles and how to actuate them were inspired by prior work on actuating upper body muscles [44] and pilot tests in our lab. angle.…”

Section: Muscle Actuation and Electrodes Placementmentioning

confidence: 99%

“…Several parameters have to be set in the EMS generator, including the pulse width, the pulse frequency, and the intensity which reflects the used current strength. The pulse width and frequency are fixed at a 100µs and 100 Hz in our implementation based on pilot tests and prior work [44]. While the intensity is set during a per-user calibration phase because different intensity levels are required for each user, muscle, position of the electrodes and desired effect [39,44,45].…”

Section: Ems Configurationmentioning

confidence: 99%

“…The pulse width and frequency are fixed at a 100µs and 100 Hz in our implementation based on pilot tests and prior work [44]. While the intensity is set during a per-user calibration phase because different intensity levels are required for each user, muscle, position of the electrodes and desired effect [39,44,45]. This includes voltage and ampere, which were adjusted in each calibration phase, but were between 0 -50 V and 0 -100 mA.…”

Section: Ems Configurationmentioning

confidence: 99%

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ElectroCutscenes: Realistic Haptic Feedback in Cutscenes of Virtual Reality Games Using Electric Muscle Stimulation

Khamis

Schuster

George

et al. 2019

25th ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology

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Cutscenes in Virtual Reality (VR) games enhance story telling by delivering output in the form of visual, auditory, or haptic feedback (e.g., using vibrating handheld controllers). Since they lack interaction in the form of user input, cutscenes would significantly benefit from improved feedback. We introduce the concept and implementation of ElectroCutscenes, where Electric Muscle Stimulation (EMS) is leveraged to elicit physical user movements to different body parts to correspond to those of personal avatars in cutscenes of VR games while the user stays passive. Through a user study (N=22) in which users passively received kinesthetic feedback resulting in involuntarily movements, we show that Elec-troCutscenes significantly increases perceived presence and realism compared to controller-based vibrotactile and no haptic feedback.

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