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

    credit Imagine: chombosan/.com

    senzori haptici au fost în jur de ceva timp acum și vin în diferite forme. Indiferent de tipul de tehnologie haptică utilizată, toate lucrează în jurul unor principii similare de utilizare a unei combinații de forță, vibrații și mișcare pentru a recrea simțul atingerii. În acest articol, ne uităm la senzorii haptici în ansamblu și la modul în care funcționează.

    senzorii haptici recreează simțul tactil prin crearea unei combinații de forță, vibrații și senzații de mișcare pentru utilizator. Tehnologiile haptice sunt în creștere semnificativă și sunt utilizate în orice, de la automobile, la controlere de consolă de jocuri și smartphone-uri. Se crede că producția și implementarea senzorilor haptici va fi o industrie de 12,8 miliarde de dolari până în 2022.

    există trei tipuri principale de senzori haptici – motoare de vibrații de masă rotative excentrice (ERMV), actuatoare rezonante liniare (LRAs) și senzori haptici piezo.

    cum funcționează senzorii haptici

    chiar dacă există un principiu general pentru senzorii haptici, acest articol va evidenția unele dintre diferențele operaționale dintre diferitele tipuri de senzori. În afară de utilizarea unei combinații de forță, vibrații și mișcări, tehnologiile haptice folosesc o buclă de feedback a forței pentru a manipula mișcarea utilizatorului și a depăși o simplă alertă de vibrație. Principiul de bază al unui senzor haptic este generarea unui curent electric care conduce un răspuns pentru a crea o vibrație. Cum se întâmplă acest lucru, este în cazul în care diferitele tehnologii diferă.

    cu toate acestea, nu toți senzorii haptici necesită atingere pentru a funcționa. Acestea sunt cunoscute sub numele de haptics fără contact și utilizează tehnologii precum ultrasunete și buzunare de aer concentrate pentru a crea un spațiu 3D interactiv în jurul utilizatorului. Utilizatorul interacționează apoi cu spațiul din jurul unui dispozitiv fără a fi nevoie să-l atingă fizic.

    aici ne uităm un pic mai în detaliu la cele trei tipuri cele mai comune. Deși toate funcționează pe același principiu de bază, modul în care funcționează și funcționează variază semnificativ.

    ERMVs

    ERMVs funcționează în mod similar cu un motor de curent continuu. Ermv-urile funcționează generând un câmp magnetic dintr-un curent electric. Câmpul magnetic conduce un obiect într-un cerc, folosind o părtinire în afara centrului din punctul de rotație. Forța magnetică aplicată masei rotative creează o forță centripetă neuniformă care determină motorul să creeze mișcări înainte și înapoi, precum și să producă vibrații laterale. Intensitatea vibrațiilor produse de Ermv-uri depinde adesea de curentul furnizat dispozitivului. Ermv-urile sunt adesea senzorul haptic ales atunci când circuitul de conducere este simplu, este necesar un cost redus, iar rezoluția haptică nu este cea mai mare prioritate.

    LRA

    LRA utilizează atât câmpuri magnetice, cât și curenți electrici pentru a crea o forță oscilantă de-a lungul unei singure axe. În comparație cu Ermv-urile, LR-urile folosesc o tensiune AC în loc de DC. Acest curent conduce o bobină vocală care este apăsată pe o masă în mișcare. Masa în mișcare este atașată la un arc, iar atunci când bobina vocală rezonează la aceeași frecvență a arcului, se generează un câmp magnetic. Acest câmp magnetic face ca actuatorul să vibreze cu o forță care poate fi simțită de un om. LR – urile pot fi reglate cu ușurință prin schimbarea intrării de curent alternativ, dar actuatorul trebuie să fie întotdeauna acționat la frecvența sa de rezonanță. LR – urile sunt utilizate cel mai bine atunci când sincronizarea start/stop este critică, circuitul poate implementa un cip driver sau amplitudinea vibrațională trebuie reglată independent.

    Piezo Haptics

    senzorii piezo haptici funcționează pe principiul efectului piezo pentru a genera o vibrație. Efectul piezo este un fenomen binecunoscut care generează un curent electric atunci când un material este stresat mecanic. Sub diferite solicitări, cum ar fi îndoirea și deformarea, un senzor piezo-haptic va genera o vibrație. Senzorii piezo-haptici sunt mai preciși decât senzorii inerțiali, deoarece vibrează la o gamă mai largă de frecvențe și amplitudini. Senzorii haptici Piezo vibrează, de asemenea, în mai multe direcții, spre deosebire de LRA și Ermv care sunt închise într-o singură direcție. Funcționarea senzorilor haptici piezo necesită o tensiune mai mare, dar consumul de curent este mai bun decât sau colocvial cu alți senzori haptici. Senzorii haptici Piezo sunt adesea folosiți atunci când este disponibil un spațiu mai mare pentru a integra actuatorul, frecvența și amplitudinea trebuie reglate independent sau circuitul poate implementa un cip driver și produce forme de undă.

    Aplicații

    deoarece tehnologiile haptice sunt folosite pentru a recrea o senzație de atingere, aplicațiile sunt răspândite. Aplicațiile de până acum includ controlul de la distanță al mașinilor și dispozitivelor (telerobotice), ecranul tactil al unui smartphone, SAT Nav sau altă tehnologie touchscreen, pachete de vibrații în controlerele consolei de jocuri, simulatoare de zbor și medicale, sisteme de realitate virtuală și în tablouri de bord multifuncționale cu ecran tactil din automobile.

    surse și lecturi suplimentare

    Disclaimer: opiniile exprimate aici sunt cele ale autorului exprimate în calitatea lor privată și nu reprezintă neapărat punctele de vedere ale AZoM.com Limited T / A AZoNetwork proprietarul și operatorul acestui site. Acest disclaimer face parte din Termenii și condițiile de utilizare a acestui site.

    scris de

    Liam Critchley

    Liam Critchley este un scriitor și jurnalist care este specializat în chimie și nanotehnologie, cu un MChem în chimie și nanotehnologie și M.Sc. cercetare în Inginerie Chimică.

    Citate