[發明專利]非對稱振動觸覺反饋裝置

在審

• 申請號: 201910569121.0
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110212807A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 王寅;楊成;陳紫嫣;崔長彩;范偉;余卿
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

本發明公開了非對稱振動觸覺反饋裝置，包括殼體，殼體內設有一質量塊、一疊層壓電陶瓷、一彈性基片和兩固定機構。彈性基片橋接在兩固定機構，疊層壓電陶瓷固接在彈性基片中部，質量塊固設在疊層壓電陶瓷。在初始位置時，彈性基片處于筆直狀態，質量塊與殼體頂壁之間存在間隙；當疊層壓電陶瓷接收到驅動信號后縱向伸縮以使彈性基片發生彈性形變，且彈性基片在伸長時發生彈性形變的長度小于收縮時發生彈性形變的長度，彈性基片在收縮時產生的位移量大于伸長時產生的位移量，在慣性的作用下帶動質量塊撞擊殼體。它具有如下優點：利用彈性基片上下振動時發生彈性形變的長度不同，對反饋裝置的振動幅度進行放大，使得人體感受到的振動效果更加明顯。

技術領域

本發明涉及人機交互技術領域，尤其涉及一種非對稱振動觸覺反饋裝置。

背景技術

隨著科技的發展，商家生產的產品也越來越注重用戶體驗。在我們的日常生活中，很多產品都提供了觸覺確認的觸覺反饋裝置，例如手機的振動提醒、電子觸摸屏感應反饋等功能，它提高了產品在使用過程中的可操作性和簡易型，方便用戶識別。

傳統的觸覺反饋裝置主要采用基于電磁感應效應的振動馬達，其結構復雜，導致生產工藝流程復雜，且響應速度慢，產品難以具備優良的用戶體驗。

雖然市場上出現了以壓電陶瓷作為振動源的觸覺反饋振動器,但其結構復雜,且壓電陶瓷傳遞機械能至質量塊的傳遞距離遠、質量塊間接撞擊殼體,能量損耗較大,振幅小,使得人體感受到的振動效果不明顯。如中國專利授權公告號為CN203084648U、專利名稱為觸覺反饋振動器的實用新型專利,整個器件結構復雜,壓電陶瓷直接將振動傳遞給質量塊后，變幅塊對質量塊振動幅度改變不大，因此整個機構的振動幅度較小，使得人體感受到的振動效果不明顯。

發明內容

本發明提供了非對稱振動觸覺反饋裝置，其克服了背景技術中振動源的觸覺反饋振動器所存在的不足。

本發明解決其技術問題的所采用的技術方案是：

非對稱振動觸覺反饋裝置，包括一殼體，所述殼體內設有一質量塊、一疊層壓電陶瓷、一彈性基片和兩固定機構；所述兩固定機構都固設在殼體內；所述彈性基片兩側部分別固接在兩固定機構使所述彈性基片橋接在兩固定機構，所述疊層壓電陶瓷下端固接在彈性基片頂面中部，所述質量塊固設在疊層壓電陶瓷上端；其中：在初始位置時，彈性基片處于筆直狀態，質量塊頂端與殼體頂壁之間存在間隙；當疊層壓電陶瓷接收到驅動信號后縱向伸縮以使彈性基片發生彈性形變，且彈性基片在疊層壓電陶瓷伸長時發生彈性形變的長度小于收縮時發生彈性形變的長度，彈性基片在疊層壓電陶瓷收縮時產生的位移量大于伸長時產生的位移量，在慣性的作用下帶動質量塊撞擊殼體頂壁。

一實施例之中：所述固定機構包括較長固定塊和較短固定塊，所述較短固定塊和較長固定塊上下夾緊固接彈性基片側部。

一實施例之中：所述較短固定塊外側壁、較長固定塊外側壁和彈性基片側邊對齊設置。

一實施例之中：所述較長固定塊固設在殼體底壁上。

一實施例之中：所述疊層壓電陶瓷截面、質量塊截面都為方形，且疊層壓電陶瓷頂面與質量塊底面部分或全部重疊且固接。

本技術方案與背景技術相比，它具有如下優點：

本技術方案利用彈性基片上下振動時發生彈性形變的長度不同，對反饋裝置的振動幅度進行放大，使得人體感受到的振動效果更加明顯。彈性基片在循環時發生的彈性形變和質量塊撞擊殼體均能產生振動效果，使得人體感受到的振動效果更加明顯；整個裝置結構簡單，工藝性好，利用彈性基片實現振動器振動幅度放大功能。疊層壓電陶瓷截面、質量塊截面都為方形，且疊層壓電陶瓷頂面與質量塊底面部分或全部重疊且固接，傳遞效果更好。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。