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赋予世界真实“触感”│触觉反馈技术

2021-09-30 02:00:00
过去我们通过肉眼观察对比可以看出时代的变化,如今, 随着技术的发展, 我们通过结合触摸来感知社会的进步。
当我们在玩一款吉他应用时, 在没有触觉反馈的情况下, 我们只有通过声音来辨别乐曲, 而加入了触觉反馈技术后,我们可以实际体验到弹吉他时的真实震动感, 根据不同高音和低音, 这种震动感也是会发生改变。

这是运用了触觉反馈技术(Haptic),即通过作用力、振动等一系列动作为使用者再现触感。


提起触觉反馈技术你可能觉得有点茫然,这是个什么东西?其实你每天都会接触到这项技术,它像空气一样存在于你的生活之中却根本不为你所感知。苹果在iphone6S上内置了一个振动器,将Force Touch技术与触觉反馈技术相结合。手机震动就是触觉反馈技术最初的应用,目前几乎大部分的智能手表和手环都具有振动反馈功能。


触觉反馈执行器原理


压电陶瓷具有正逆压电效应。压感属于正压电效应,当给陶瓷一个力的时候,压电陶瓷产生形变,内部的极化状态发生变化。振感属于逆压电效应,即给陶瓷一个驱动电压,陶瓷产生机械形变,从而引起振动。



▲ 触觉反馈执行器原理示意图


“触觉”是由致动器产生的。虽说只是一个振动信号,可由于产生振动的方式不同,触觉反馈在强度、波形、响应时间、系统功耗、噪声等方面却有很大的差异。


目前触觉反馈设计中常用的致动器有三种:


1.偏转质量马达(ERM)


2.线性共振致动器(LRA)


3.压电式致动器(Piezo)


汉得利BESTAR的压电触觉反馈执行器系列由压电陶瓷与基板构成,相比激励器、线性马达,具有性能稳定、尺寸较薄便于安装、响应较快、功耗较低等优势。其中单层压电陶瓷元件厚度仅0.3mm,兼具触控和振动功能,节省触控模组空间。所用材料均符合RoHS标准且达到HF要求,不含对人体有害成分。


借助触觉反馈执行器, 电子设备制造商可以在其设备上为特定的互动体验创造与众不同的个性化触觉反馈, 从而为 消费者提供更具价值且更加逼真的独特体验。


技术优势

●压电式模块可实现快速启动时间(1.5 毫秒)、支持纤薄的外形以及高带宽,从而可实现惯性传动器所无法企及的触觉效果;


●可在300 Hz下驱动50至680纳法(nF)的压电式传动器电容,从而可支持各种高分辨率触觉效果,包括针对定位在特定设备区域的反馈以及可根据用户与设备互动交流的方法按频率改变的振动与脉冲等;


●无变压器设计与3.0至5.5 V的宽泛电源配合直接电池连接,可缩小解决方案尺寸,降低成本;


●热过载保护可避免器件过驱动造成的损坏。


运用场景

触摸控制板如方向盘、 触摸面板、 触控显示屏等, 在操作者触摸面板时提供振动反馈, 解放双眼。




主要应用于各种触控屏, 智能家电厨具防水震动触摸面板, 增加了触觉反馈, 提升用户体验感。


视频方面,当我们在看一场电影时,如果设备支持触觉反馈技术,你会感受到设备会跟随场景的变化而产生相应的震动,这都是一种用户体验的提升。




现如今, 触觉反馈技术已经成为现代科技创新发展的大势所趋。毫无疑问, 这项技术将会更为普及并且衍生出更多突破性乃至开创性的应用, 为更受关注的“ 人机触觉互动” 打开大门, 加速“ 触觉互动” 的时代进程。