• Av Liam Critchley, M. Sc.Apr 16 2018

    Bilde Kreditt: chombosan/.com

    Haptiske sensorer har eksistert en stund nå og kommer i ulike former. Uansett hvilken type haptisk teknologi som brukes, jobber de alle rundt lignende prinsipper for å bruke en kombinasjon av kraft, vibrasjon og bevegelse for å gjenskape følelsen av berøring. I denne artikkelen ser vi på haptiske sensorer som helhet og hvordan de fungerer.

    Haptiske sensorer gjenskaper berøringsfølelsen ved å skape en kombinasjon av kraft, vibrasjon og bevegelsessensasjoner for brukeren. Haptiske teknologier vokser betydelig og brukes i alt fra biler, til spillkonsollkontrollere og smarttelefoner. Det antas at produksjon og implementering av haptiske sensorer vil være en $ 12.8 milliarder industri innen 2022.

    det finnes tre hovedtyper av haptisk sensor – eksentriske roterende massevibrasjonsmotorer (ERMV), lineære resonansaktuatorer (LRAs) og piezo-haptiske sensorer.

    Hvordan Haptiske Sensorer Fungerer

    Selv om det er et generelt prinsipp for haptiske sensorer, vil denne artikkelen fremheve noen av de operasjonelle forskjellene mellom de forskjellige sensortypene. Bortsett fra å bruke en kombinasjon av kraft, vibrasjon og bevegelser, bruker haptiske teknologier en force feedback loop for å manipulere bevegelsen til brukeren og gå utover et enkelt vibrasjonsvarsel. Det grunnleggende prinsippet om en haptisk sensor er genereringen av en elektrisk strøm som driver et svar for å skape en vibrasjon. Hvordan dette skjer, er hvor de forskjellige teknologiene er forskjellige.

    men ikke alle haptiske sensorer krever berøring for å fungere. Disse er kjent som ikke-kontakt haptics og bruker teknologier som ultralyd og konsentrerte luftlommer for å skape et interaktivt 3d-rom rundt brukeren. Brukeren samhandler deretter med plassen rundt en enhet uten å måtte fysisk berøre den.

    Her ser vi litt mer detaljert på de tre vanligste typene. Mens de alle jobber på samme grunnleggende prinsipp, varierer måten de jobber og opererer på, betydelig.

    ERMVs

    ermvs opererer på samme måte som EN DC-motor. ERMVs arbeid ved å generere et magnetfelt fra en elektrisk strøm. Magnetfeltet driver et objekt i en sirkel, ved hjelp av en off-center bias fra rotasjonspunktet. Den magnetiske kraften som påføres den roterende massen skaper en ujevn sentripetalkraft som får motoren til å skape fremover og bakover bevegelser, samt produsere laterale vibrasjoner. Intensiteten av vibrasjonene produsert Av ERMVs er ofte avhengig av strømmen som leveres til enheten. Ermver er ofte den haptiske sensoren av valget når kjørekretsen er enkel, en lav pris er nødvendig, og den haptiske oppløsningen er ikke høyeste prioritet.

    LRAs

    LRAs bruker både magnetfelt og elektriske strømmer for å skape en oscillerende kraft langs en enkelt akse. I forhold til ERMVs bruker LRAs EN VEKSELSTRØM i stedet FOR DC. Denne strømmen driver en talespole som presses mot en bevegelig masse. Den bevegelige massen er festet til en fjær, og når talespolen resonerer med samme frekvens av våren, genereres et magnetfelt. Dette magnetfeltet får aktuatoren til å vibrere med en kraft som kan følges av et menneske. LRAs kan enkelt justeres ved å endre AC-inngangen, men aktuatoren må alltid drives ved resonansfrekvensen. LRAs er best utnyttet når start / stopp timing er kritisk, kretsen kan implementere en driver chip, eller vibrasjons amplitude må justeres uavhengig.

    Piezo-Haptikk

    Piezo-haptiske sensorer arbeider med prinsippet om piezo-effekten for å generere vibrasjon. Piezo-effekten er et velkjent fenomen som genererer en elektrisk strøm når et materiale er mekanisk stresset. Under ulike spenninger, som bøyning og deformasjon, vil en piezo-haptisk sensor generere vibrasjon. Piezo haptiske sensorer er mer presise enn treghetsbaserte sensorer fordi de vibrerer i et bredere spekter av frekvenser og amplituder. Piezo haptiske sensorer vibrerer også i flere retninger, i motsetning Til LRAs og ERMVs som er begrenset i en enkelt retning. Driften av piezo haptiske sensorer krever en høyere spenning, men forbruket av strøm er bedre enn, eller dagligdags til, andre haptiske sensorer. Piezo haptiske sensorer brukes ofte når en større plass er tilgjengelig for å integrere aktuatoren, frekvensen og amplituden må justeres uavhengig, eller kretsen kan implementere en driverbrikke og produsere bølgeformer.

    Applikasjoner

    fordi haptiske teknologier brukes til å gjenskape en berøringsfølelse, er applikasjonene utbredt. Applikasjoner til dags dato inkluderer fjernkontroll av maskiner og enheter (telerobotics), berøringsskjermen til en smarttelefon, Sat Nav eller annen berøringsskjermteknologi, vibrasjonspakker i spillkonsollkontrollere, fly og medisinske simulatorer, virtuelle virkelighetssystemer og i multifunksjonelle berøringsskjerm dashbord i biler.

    Kilder Og Videre Lesning

    Ansvarsfraskrivelse: synspunktene uttrykt her er de av forfatteren uttrykt i sin private kapasitet og representerer ikke nødvendigvis synspunktene til AZoM.com Begrenset T / A AZoNetwork eieren og operatøren av dette nettstedet. Denne ansvarsfraskrivelsen utgjør En Del Av Vilkårene for bruk av dette nettstedet.

    Skrevet av

    Liam Critchley

    Liam Critchley er en forfatter og journalist som spesialiserer Seg På Kjemi Og Nanoteknologi, med En MChem I Kjemi Og Nanoteknologi og M.Sc. Forskning I Kjemisk Ingeniørfag.

    Sitater