[發(fā)明專(zhuān)利]用機(jī)械突起來(lái)使膜偏轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)致動(dòng)和觸覺(jué)反饋

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680053207.2
• 申請(qǐng)日: 2016-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108025905A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·A·馬丁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B81B3/00
• 分類(lèi)號(hào): B81B3/00;G06F3/01;H01L41/09;H02N2/04;F03G7/00
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 楊林勳

本發(fā)明呈現(xiàn)用于微致動(dòng)器的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。在一些實(shí)施例中，一種微致動(dòng)器可包括耦合到致動(dòng)部件的襯底。可使所述襯底的使成波紋狀部分在第一狀態(tài)下展開(kāi)，以形成大體上平面表面，且在第二狀態(tài)下可沿平行于所述平面表面的維度收縮。所述致動(dòng)部件可至少部分是剛性的。所述微致動(dòng)器可經(jīng)配置以在使成波紋狀部分的狀態(tài)改變后，即刻使所述致動(dòng)部件相對(duì)于所述使成波紋狀部分移動(dòng)。所述襯底的至少一層可為一體式的，且所述致動(dòng)部件可包含所述層的至少一部分。所述襯底可包括導(dǎo)電聚合物膜。

背景技術(shù)

本發(fā)明的方面涉及改進(jìn)的微致動(dòng)器。

觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可在多種應(yīng)用中使用，來(lái)向用戶(hù)提供物理感覺(jué)和/或指示。觸覺(jué)反饋裝置的一個(gè)常見(jiàn)實(shí)例是針對(duì)視力受損人群的盲文機(jī)器。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了可刷新盲文機(jī)器來(lái)允許視力受損人群使用電機(jī)械接口來(lái)閱讀、與他人互動(dòng)和交流。額外觸覺(jué)反饋系統(tǒng)實(shí)例是游戲控制器的振動(dòng)反饋特征、用以刺激或發(fā)信號(hào)通知駕駛員的交通工具轉(zhuǎn)向車(chē)輪反饋系統(tǒng)、在控件中或用戶(hù)坐在上面的平臺(tái)中具有反饋力的飛行或娛樂(lè)模擬器，以及移動(dòng)電話(huà)振動(dòng)機(jī)構(gòu)。

已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些裝置(包含電磁和壓電裝置)的電機(jī)械功能性。這些技術(shù)中的每一者提供若干益處和缺點(diǎn)，尤其是在集成在較小移動(dòng)裝置中時(shí)。電磁裝置，例如使用電磁場(chǎng)來(lái)致動(dòng)附接到觸覺(jué)元件的永磁體的裝置，可用以創(chuàng)建快速作用且相對(duì)便宜的觸覺(jué)裝置。然而，此類(lèi)裝置可消耗相對(duì)較大量的電力來(lái)改變和/或維持狀態(tài)。另外，電磁裝置(例如這些裝置)可能不會(huì)很好地按比例縮放到較小大小，從而限制其適用性。

壓電裝置利用壓電效應(yīng)來(lái)大體形成可彎曲的“臂”。壓電裝置使用結(jié)晶結(jié)構(gòu)，其在施加電力后即刻壓縮或解壓。當(dāng)集成在臂結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上時(shí)，可壓縮一側(cè)，且展開(kāi)另一側(cè)以導(dǎo)致彎曲運(yùn)動(dòng)。這些裝置可為電力高效的，但也可能相對(duì)較昂貴且易碎。這些缺點(diǎn)限制了其適用性，尤其在觸覺(jué)反饋系統(tǒng)正用于增加空間受限區(qū)域時(shí)，例如移動(dòng)電子器件。額外類(lèi)型的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可使用機(jī)械上不平衡的電動(dòng)機(jī)來(lái)產(chǎn)生振動(dòng)力。然而，因?yàn)榇祟?lèi)系統(tǒng)限于產(chǎn)生振動(dòng)，其作為數(shù)據(jù)傳遞運(yùn)載工具的作用是受限的。

因此，需要改進(jìn)的微致動(dòng)器來(lái)與觸覺(jué)反饋或其它應(yīng)用程序一起使用。

發(fā)明內(nèi)容

描述用于改進(jìn)的微致動(dòng)裝置的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。

在一些實(shí)施例中，一種微致動(dòng)器可包括耦合到致動(dòng)部件的襯底。可使所述襯底的使成波紋狀部分在第一狀態(tài)下展開(kāi)，以形成大體上平面表面，且在第二狀態(tài)下可沿平行于所述平面表面的維度收縮。所述致動(dòng)部件可至少部分是剛性的。所述微致動(dòng)器可經(jīng)配置以在使成波紋狀部分的狀態(tài)改變后，即刻使所述致動(dòng)部件相對(duì)于所述使成波紋狀部分移動(dòng)。所述襯底的至少一層可為一體式的，且所述致動(dòng)部件可包含所述層的至少一部分。所述襯底可包括導(dǎo)電聚合物膜。

在另外的實(shí)施例中，微致動(dòng)器可進(jìn)一步包含多個(gè)電極，且將電力施加在所述多個(gè)電極中的電極上可導(dǎo)致所述襯底的使成波紋狀部分的狀態(tài)改變。所述多個(gè)電極中的電極可排列在所述襯底上，在所述致動(dòng)部件的相對(duì)側(cè)上。所施加的用來(lái)移動(dòng)致動(dòng)部件的力可取決于使成波紋狀部分與襯底的對(duì)應(yīng)尺寸的至少一比率。所述致動(dòng)部件可在大體上平行于平面表面的方向上移動(dòng)。

在另外的實(shí)施例中，所述致動(dòng)部件可在兩個(gè)點(diǎn)處耦合到所述襯底，且在大體上傾斜或垂直于平面表面的方向上延伸。所述襯底可包含第一層、第二層和第三層。所述襯底可經(jīng)配置以在第一層與第二層之間施加電壓差時(shí)在第一層或第二層上感應(yīng)電荷，且第三層可安置于所述第一和第二層之間。所述第一層或所述第二層可經(jīng)配置以在于第一層與第二層之間施加電荷后即刻展開(kāi)或收縮。所述第一層可分成多個(gè)電隔離部分。所述襯底的厚度可小于三百微米。所述微致動(dòng)器可偏置，因?yàn)槭钩刹y狀部分將處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。所述襯底可界定一或多個(gè)空隙。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的方面借助于實(shí)例來(lái)說(shuō)明。在附圖中，相同的參考數(shù)字指示相似元件。

圖1說(shuō)明機(jī)電致動(dòng)臂的簡(jiǎn)化圖；

圖2說(shuō)明機(jī)電致動(dòng)膜裝置的配置；