用于向交互装置传递触觉反馈的弯曲悬架制造方法及图纸

一种支撑结构包括固定框架部分，固定框架部分被配置为向支撑结构提供固定连接点。支撑结构还包括悬挂框架部分，悬挂框架部分被配置为支撑交互装置并且被配置为由于通过致动器施加到固定框架部分或悬挂框架部分中的至少一者的力而相对于固定框架部分沿运动方向振荡，致动器被配置为向交互装置提供触觉效果。此外，支撑结构包括联接在固定框架部分与悬挂框架部分之间的一个或多个支撑构件。运动方向由一个或多个支撑构件限定。所述一个或多个支撑构件响应于由致动器施加的力而提供回复力，回复力使悬挂框架部分经历沿运动方向的谐波振荡。

【技术实现步骤摘要】
用于向交互装置传递触觉反馈的弯曲悬架
本专利技术的实施方案涉及用于向交互装置传递触觉效果的结构、系统和方法。
技术介绍
电子装置制造商努力为用户提供丰富的接口。许多装置使用视觉和听觉提示来向用户提供反馈。在一些接口装置中，还向用户提供了动觉效果(诸如主动和阻力反馈)和/或触觉效果(诸如振动、纹理和热量)。动觉效果和触觉效果可以更普遍地称为“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈可以提供增强和简化用户接口的提示。例如，震动触觉效果在向电子装置的用户提供提示以提醒用户注意特定事件或提供现实反馈以在实际、模拟或虚拟环境中创建更大的感官沉浸感方面可能很有用。此类系统可以应用于实际、模拟或虚拟环境中的用户接口、游戏、汽车、消费电子产品和其他用户接口。诸如视觉显示器之类的某些类型的电子装置可能不包括生成触觉效果以便向用户提供反馈的必要硬件。同样，触觉使能(haptic-enabled)电子装置生成的触觉效果可能并不适合所有应用。例如，这些电子装置可以用于交互式应用中，其中反馈对于用户与电子装置进行交互将是有用的。因此，需要向电子装置以及与电子装置交互的用户传递触觉效果的系统和装置。这些和其他缺点存在于常规电子装置中。通过本文描述的实施方案解决了这些缺点。
技术实现思路
一方面，本公开提供了一种用于交互装置的支撑结构。所述支撑结构包括固定框架部分，所述固定框架部分被配置为向所述支撑结构提供固定连接点。所述支撑结构还包括悬挂框架部分，所述悬挂框架部分被配置为支撑所述交互装置并且被配置为由于通过致动器施加到所述固定框架部分或所述悬挂框架部分中的至少一者的力而相对于所述固定框架部分沿运动方向振荡，所述致动器被配置为向所述交互装置提供触觉效果。此外，所述支撑结构包括联接在所述固定框架部分与所述悬挂框架部分之间的一个或多个支撑构件。所述运动方向由所述一个或多个支撑构件限定。所述一个或多个支撑构件响应于由所述致动器施加的所述力而提供回复力，所述回复力使所述悬挂框架部分经历沿所述运动方向的谐波振荡。在各方面中，所述一个或多个支撑构件实现一个自由度的运动并对所有其他自由度的运动提供阻力。在各方面中，所述一个或多个支撑构件中的支撑构件的第一端联接到所述固定框架部分的外侧表面，并且所述支撑构件的第二端联接到所述悬挂框架部分的内侧表面。在各方面中，所述一个或多个支撑构件包括一个或多个弯曲梁。在各方面中，所述一个或多个弯曲梁中的弯曲梁包括：在所述弯曲梁的所述第一端的一个或多个拐角处形成的第一结构圆角，在所述一个或多个拐角处，所述第一端联接到所述固定框架部分的所述外侧表面；和在所述弯曲梁的所述第二端的一个或多个拐角处形成的第二结构圆角，在所述一个或多个拐角处，所述第二端联接到所述悬挂框架部分的所述内侧表面。在各方面中，所述弯曲梁包括沿一个方向在所述固定框架部分与所述悬挂框架部分之间延伸的长度、沿所述运动方向延伸的高度以及垂直于所述高度延伸的深度，并且所述弯曲梁形成为具有允许进行谐波振荡并且使所述悬挂框架部分沿所述一个或多个其他方向的移动最小化的深度与高度之比。在各方面中，所述固定框架部分包括形成在所述固定框架部分的所述外侧表面上的架子，并且所述弯曲梁的所述第一端以大约90度的角度联接到所述固定框架的所述架子的连接表面。所述悬挂框架部分包括形成在所述悬挂框架部分的所述内侧表面上的架子，并且所述弯曲梁的所述第二端以大约90度的角度联接到所述悬挂框架的所述架子的连接表面。所述固定框架部分的所述架子的所述连接表面和所述悬挂框架部分的所述架子的所述连接表面大致平行于所述运动方向，并且所述运动方向与所述支撑结构的水平轴线成大约45度。在各方面中，所述弯曲梁具有矩形横截面、圆形横截面、椭圆形横截面和马铃薯状横截面中的至少一者。在各方面中，所述悬挂框架部分形成为中空框架，所述中空框架包括至少第一和第二内侧表面，所述固定框架部分形成在所述悬挂框架部分的内部，具有至少第一和第二外侧表面，并且所述悬挂框架部分的所述第一和第二内侧表面分别与所述固定框架部分的所述第一和第二外侧表面相对。在各方面中，所述一个或多个支撑构件中的第一者联接到所述固定框架部分的所述第一外侧表面，并且所述一个或多个支撑构件中的第二者在与所述一个或多个支撑构件中的所述第一者相对的位置处联接到所述固定框架部分的所述第二外侧表面。在各方面中，所述固定框架部分、所述悬挂框架部分以及所述一个或多个弯曲梁是单个整体结构。在各方面中，所述固定框架部分、所述悬挂框架部分或所述支撑构件中的一者或多者由柔性材料形成。在各方面中，具有致动器的所述支撑结构充当线性谐振致动器。另一方面，本公开提供了一种制造交互装置的支撑结构的方法。所述方法确定要为所述交互装置制造的支撑结构的规格参数。所述支撑结构包括固定框架部分、悬挂框架部分以及联接在所述固定框架部分与所述悬挂框架部分之间的一个或多个支撑构件。所述方法还包括确定致动器的操作参数，所述致动器被配置为向所述固定框架部分或所述悬挂框架部分中的至少一者施加力以使所述悬挂框架部分相对于所述固定框架部分沿运动方向振荡。所述一个或多个支撑构件的配置响应于由所述致动器施加的所述力而提供回复力，所述回复力使所述悬挂框架部分经历沿所述运动方向的谐波振荡。此外，所述方法包括选择要包括在所述支撑结构中的所述一个或多个支撑构件的数量和所述一个或多个支撑构件的深度，所述深度沿大致平行于所述运动方向的方向延伸。所述方法还包括基于所述规格参数、操作参数、所述一个或多个支撑构件的所述数量以及所述一个或多个支撑构件的所述深度来确定所述一个或多个支撑构件的长度和所述一个或多个支撑构件的高度。在各方面中，所述方法还包括计算由所述支撑结构创建的谐波系统的总弹簧刚度；计算所述一个或多个支撑构件的弹簧刚度；以及计算所述一个或多个支撑构件的位移振幅。在各方面中，所述支撑结构的所述规格参数包括所述悬挂框架部分的所述谐波振荡的固有频率、所述悬挂框架部分的所述谐波振荡的工作频率、所述悬挂框架部分的质量、所述交互装置的质量、沿所述运动方向的移动期间所述悬挂框架部分的峰值加速度、形成所述支撑结构的材料的弹性模量以及形成所述支撑结构的所述材料的疲劳强度。在各方面中，所述致动器的所述操作参数包括所述致动器的弹簧刚度。在各方面中，所述方法还包括根据所述制造规格制造所述支撑结构的拷贝件。在各方面中，所述支撑结构的所述拷贝件被制造为单个整体结构。另一方面，本公开提供了一种触觉使能系统。所述系统包括交互装置、致动器以及支撑结构，所述支撑结构联接到所述交互装置以向所述交互装置提供触觉效果。所述支撑结构包括悬挂框架部分，其被配置为支撑所述交互装置。为了提供所述触觉效果，由于由所述致动器施加到所述悬挂框架部分的力，所述悬挂框架部分相对于固定框架部分沿运动方向振荡。所述支撑结构还包括一个或多个支撑构件，其联接在所述悬挂框架部分与所述固定框架部分之间。所述运动方向由所述一个或多个支撑构件限定。所述一个或多个支撑构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于交互式装置的支撑结构，所述支撑结构包括：/n固定框架部分，其被配置为向所述支撑结构提供固定连接点；/n悬挂框架部分，其被配置为支撑所述交互装置并且被配置为由于通过致动器施加到所述固定框架部分或所述悬挂框架部分中的至少一者的力而相对于所述固定框架部分沿运动方向振荡，所述致动器被配置为向所述交互装置提供触觉效果；和/n一个或多个支撑构件，其联接在所述固定框架部分与所述悬挂框架部分之间，其中/n所述运动方向由所述一个或多个支撑构件限定，并且/n所述一个或多个支撑构件响应于由所述致动器施加的所述力而提供回复力，所述回复力使所述悬挂框架部分经历沿所述运动方向的谐波振荡。/n

【技术特征摘要】
20191127 US 16/698,5511.一种用于交互式装置的支撑结构，所述支撑结构包括：
固定框架部分，其被配置为向所述支撑结构提供固定连接点；
悬挂框架部分，其被配置为支撑所述交互装置并且被配置为由于通过致动器施加到所述固定框架部分或所述悬挂框架部分中的至少一者的力而相对于所述固定框架部分沿运动方向振荡，所述致动器被配置为向所述交互装置提供触觉效果；和
一个或多个支撑构件，其联接在所述固定框架部分与所述悬挂框架部分之间，其中
所述运动方向由所述一个或多个支撑构件限定，并且
所述一个或多个支撑构件响应于由所述致动器施加的所述力而提供回复力，所述回复力使所述悬挂框架部分经历沿所述运动方向的谐波振荡。


2.如权利要求1所述的支撑结构，其中所述一个或多个支撑构件实现一个自由度的运动并对所有其他自由度的运动提供阻力。


3.如权利要求1所述的支撑结构，其中所述一个或多个支撑构件中的支撑构件的第一端联接到所述固定框架部分的外侧表面，并且所述支撑构件的第二端联接到所述悬挂框架部分的内侧表面。


4.如权利要求3所述的支撑结构，其中所述一个或多个支撑构件包括一个或多个弯曲梁。


5.如权利要求4所述的支撑结构，其中所述一个或多个弯曲梁中的弯曲梁包括：
在所述弯曲梁的所述第一端的一个或多个拐角处形成的第一结构圆角，在所述一个或多个拐角处，所述第一端联接到所述固定框架部分的所述外侧表面；和
在所述弯曲梁的所述第二端的一个或多个拐角处形成的第二结构圆角，在所述一个或多个拐角处，所述第二端联接到所述悬挂框架部分的所述内侧表面。


6.如权利要求4所述的支撑结构，其中所述弯曲梁包括沿一个方向在所述固定框架部分与所述悬挂框架部分之间延伸的长度、沿所述运动方向延伸的高度以及垂直于所述高度延伸的深度，并且
其中所述弯曲梁形成为具有允许进行谐波振荡并且使所述悬挂框架部分沿所述一个或多个其他方向的移动最小化的深度与高度之比。


7.如权利要求4所述的支撑结构，其中所述固定框架部分包括形成在所述固定框架部分的所述外侧表面上的架子，并且所述弯曲梁的所述第一端以大约90度的角度联接到所述固定框架部分的所述架子的连接表面，
其中所述悬挂框架部分包括形成在所述悬挂框架部分的所述内侧表面上的架子，并且所述弯曲梁的所述第二端以大约90度的角度联接到所述悬挂框架部分的所述架子的连接表面，
其中所述固定框架部分的所述架子的所述连接表面和所述悬挂框架部分的所述架子的所述连接表面大致平行于所述运动方向，
其中所述运动方向与所述支撑结构的水平轴线成大约45度。


8.如权利要求4所述的支撑结构，其中所述弯曲梁具有矩形横截面、圆形横截面、椭圆形横截面和马铃薯状横截面中的至少一者。


9.如权利要求1所述的支撑结构，其中所述悬挂框架部分形成为中空框架，所述中空框架包括至少第一和第二内侧表面，
其中所述固定框架部分形成在所述悬挂框架部分的内部，具有至少第一和第二外侧表面，并且
其中所述悬挂框架部分的所述第一和第二内侧表面分别与所述固定框架部分的所述第一和第二外侧表面相对。


10.如权利要求9所述的支撑结构，其中所述一个或多个支撑构件中的第一者...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·福里斯特，P·K·伊斯坎达里，K·谢，L·布雷瓦尔德，V·库什卡瓦，M·舍伊霍尔斯拉米，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US