【技术实现步骤摘要】
多模态触觉设备
[0001]本专利技术涉及触觉领域,并且更特别地涉及多模态触觉设备,也就是说,能够向用户施加力、压力、振动和/或移动以及温度差以向该人传递不同感觉或不同信息(纹理、粘性、形状、力、热等)的设备。更具体地,触觉设备采取多模态触觉矩阵的形式,其包括包含在矩阵中的一个或更多单元。
技术介绍
[0002]术语“触觉(haptic)”表示触摸的科学。与仅定义触摸感的术语“触感(tactile)”不同,“触觉”包含触摸的动觉维度,也就是说,在环境中的身体的感知。
[0003]触觉设备是一种触感和动觉系统,其可以显著地在人类与他或她的环境的一部分之间创建通信,如果必要的话,在用户与虚拟环境之间创建通信。触觉设备可以例如允许用户在具有触感的感觉(触摸)和动觉感知的虚拟环境中设计、建模和操纵对象。
[0004]几种技术通常通过将触摸屏安装在力反馈设备上而将触感和动觉反馈相结合。这些技术总体基本上实现机械装置,该机械装置具有例如产生实际上可以被调制的振动的小型化马达或压电元件,但是总体上不能提供真实的触感信息。那么,触觉反馈总体上不足以使环境成为可触知的(tangible)并且相当缺乏真实性。人类对触摸的感知实际上是多模态的,人类需要多种信息,诸如形式、纹理、温度,以通过触摸来识别对象。有趣的是,即使在没有其它触感信息的情况下,人类也能够仅基于热信号来区分各种材料。
[0005]一些技术将压电元件结合在柔性基质例如柔性硅酮聚合物中,以便更好地与人体交互。基于微流体元件的其它技术使得有可能在手上产生 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.多模态触觉设备,其包括包含至少一个单元(10)的矩阵(1),每个单元包括:
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能够产生冷却和加热的至少一个热元件(110,111,112,130,140,110');
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能够产生振动的至少一个振动元件(130);以及
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由电绝缘材料制成的至少一个封装层(500,501,502,502',503,510,520,530);所述至少一个振动元件和所述至少一个热元件在至少一部分中被锚固在所述至少一个封装层中;每个单元(10)适于与人的皮肤直接或间接地接触,以将热和/或振动感觉传递到该人,所述单元具有小于或等于10毫米的厚度,所述至少一个热元件具有比所述至少一个振动元件的高度大的高度。2.根据权利要求1所述的设备,至少一个单元(10)进一步包括:
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多个(200)底部导电迹线(201,202,203,204,205),其能够在所述热元件和振动元件的底部处产生电连接;以及
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多个(300)顶部导电迹线(301,303,304,305),其能够在所述热元件和振动元件的顶部处产生电连接,并且优选地产生至少用于所述元件的驱动的布线。3.根据权利要求2所述的设备,所述至少一个单元(10)进一步包括多个导电通孔(500),所述通孔允许在所述顶部导电迹线与所述热元件和振动元件之间产生竖直电连接。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,所述至少一个封装层(500)包括由第一绝缘材料制成的第一封装层(501,510)以及由第二绝缘材料制成的第二封装层(502,502',520),所述第一层和第二层能够被接合,和/或所述第一绝缘材料和第二绝缘材料能够是相同的。5.根据权利要求2和3之一并结合权利要求4所述的设备,所述第二封装层(502')包含所述顶部导电迹线,形成互连再分布层,所述再分布层优选地是柔性的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备,至少一个热元件是珀尔帖元件,优选地是串联电连接的N型和P型的至少两个珀尔帖元件(111,112),以形成珀尔帖模块(110)。7.根据权利要求6所述的设备,至少一个单元(10)包括与至少一个珀尔帖模块(110)相关联的热沉装置(700,701,702,703)。8.根据前述...
【专利技术属性】
技术研发人员:E,
申请(专利权)人:原子能和辅助替代能源委员会,
类型:发明
国别省市:
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