[發明專利]觸覺環

在審

• 申請號: 201910315314.3
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110389654A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: S·弗雷斯特;D·A·格蘭特;V·庫什卡瓦;R·穆薩科哈尼安
• 申請（專利權）人: 意美森公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李玲

本申請涉及觸覺環。一種用于提供觸覺效果的可穿戴設備包括被配置為抵靠穿戴者的第一部分的開口環部件。開口環部件具有C形本體，該C形本體具有第一端部、與第一端部間隔開并且與第一端部相對的第二端部以及當開口環部件處于非致動狀態時具有第一寬度的圓周開口。開口環部件包括第一層壓層、第二層壓層以及與第一層壓層和第二層壓層整體形成的宏觀纖維復合材料致動器。宏觀纖維復合材料致動器被配置為從處理器接收命令信號并且響應于命令信號變形到其中圓周開口具有第二寬度的致動狀態，以向穿戴者的在開口環部件的第一端部和第二端部之間延伸的第二部分提供力。

技術領域

本發明涉及宏觀纖維復合材料(macro-fiber composite，MFC)致動器。更具體地，本發明涉及集成到用于提供觸覺效果的可穿戴設備中的宏觀纖維復合材料致動器。

背景技術

由于針對休閑玩家的市場營銷以及由此產生的休閑玩家的參與，視頻游戲和視頻游戲系統變得更加流行。常規的視頻游戲設備或控制器使用視覺和聽覺提示來向用戶提供反饋。在一些接口設備中，還向用戶提供動覺反饋(諸如主動的和抵抗性的力反饋)和/或觸感反饋(諸如振動、紋理和熱)，其更一般地被統稱為“觸覺反饋”或“觸覺效果”。觸覺反饋可以提供增強并簡化用戶交互或用戶體驗的提示。具體而言，振動效果或振動觸感觸覺效果在向電子設備的用戶提供提示方面是有用的，該提示提醒用戶具體事件或者提供在模擬或虛擬環境內產生更強感官沉浸的真實反饋。

已經使用各種觸覺致動技術來提供振動觸感觸覺反饋。傳統的觸覺反饋設備使用電致動器(諸如線性諧振致動器(“LRA”)設備和偏心旋轉質量(“ERM”)設備)或螺線管。但是，這些致動器一般不可伸縮，并且在觸覺應用中并不總是充分地執行。這些設備常常非常笨重，并且難以滿足某些空間限制。

用于游戲、虛擬現實、增強現實和其它設備的常規觸覺反饋系統一般包括附接到或包含在用于生成觸覺反饋的手持式控制器/外圍設備的殼體內的一個或多個致動器。本文的實施例涉及附接到或包含在用于生成觸覺反饋的可穿戴設備內的一個或多個致動器。

發明內容

本文的實施例涉及用于提供觸覺效果的可穿戴設備。該可穿戴設備包括被配置為抵靠穿戴者的第一部分的開口環(open ring)部件。該開口環部件具有第一端部、與第一端部間隔開并且與第一端部相對的第二端部以及在第一端部和第二端部之間限定的圓周開口，當開口環部件處于非致動狀態時，圓周開口具有第一寬度。開口環部件包括第一層壓層(laminate layer)、第二層壓層以及與第一層壓層和第二層壓層整體形成的致動器。致動器被配置為從處理器接收命令信號并且響應于命令信號使開口環部件變形到其中圓周開口具有第二寬度的致動狀態以向穿戴者的位于開口環部件的第一端部和第二端部之間的第二部分提供力。圓周開口的第二寬度與第一寬度不同。

在本文的實施例中，可穿戴設備包括被配置為抵靠穿戴者的手的手指的開口環部件。該開口環部件具有第一端部以及與第一端部間隔開并且與第一端部相對的第二端部。開口環部件包括由單向碳纖維復合材料形成的第一層壓層、由編織碳纖維復合材料形成的第二層壓層以及與第一層壓層和第二層壓層整體形成的宏觀纖維復合材料致動器。宏觀纖維復合材料致動器被配置為從處理器接收命令信號并且響應于命令信號使開口環部件變形以向穿戴者的在開口環部件的第一端部和第二端部之間延伸的一部分提供力。

本文的實施例還涉及制造用于提供觸覺效果的可穿戴設備的方法。將第一層壓層、第二層壓層和宏觀纖維復合材料致動器組裝到模具(mold)上。第一層壓層由單向碳纖維復合材料形成，以及第二層壓層由編織碳纖維復合材料形成。在模具上加熱第一層壓層、第二層壓層和宏觀纖維復合材料致動器以整體形成包括第一層壓層、第二層壓層和宏觀纖維復合材料致動器的開口環部件。將開口環部件從模具移除，該開口環部件具有第一端部以及與第一端部間隔開并且與第一端部相對的第二端部。

附圖說明