基于IPMC驱动的盲文触摸屏装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于IPMC驱动的盲文触摸屏装置，包括至少一个盲文点字触摸单元，其中盲文点字触摸单元由6个触点按三行两列方式排列封装组成，每个触点包括支撑板、一对电极、IPMC驱动器、VHB薄膜和盖板；支撑板为一圆形薄板；电极为带有侧耳的环状电极片，设置在支撑板端部；IPMC驱动器为圆形片，包括靠近外周部分的边缘约束区和其他部分的自由区，边缘约束区置于两个环状电极片之间；VHB薄膜为圆形膜；盖板为环形薄板，下端与VHB薄膜粘合，并覆盖在IPMC驱动器上；将盖板边缘粘合在支撑板的边缘，盖板下端的VHB薄膜距支撑板的距离不大于两片电极与IPMC驱动器的厚度之和。利用IPMC驱动器的力电耦合性能，本发明专利技术不仅可以用于读取盲文，而且可以作为盲文输入装置。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种盲文点字触摸装置，特别涉及一种利用人工肌肉(IPMC)作为驱动器的盲文识别与输入的触摸屏装置。
技术介绍
：盲文，又称点字、凸字，是专门为盲人设计、凭借触觉感知的文字。盲人阅读是通过触摸由多个凸点组成的盲文字符来进行。一个盲文点字由6个凸点组成，这六个凸点呈三行两列排布。随着盲人阅读、交流的需求不断增加，盲文触摸装置的研发也随之发展。实现盲文触点的凸显是盲文触摸装置中最重要的设计环节，其驱动器要求结构简单、体积小、材质轻、加工工艺简洁、容易操控、响应速度快。目前，国内外许多研究者从多个角度基于不同原理的实现方式，提出了多种盲文显示装置。针对不同的刺激方式，盲文显示装置主要分为6种：压电陶瓷式盲文显示装置、记忆合金式盲文显示装置、电磁式盲文显示装置、气动式盲文显示装置、电刺激式盲文显示装置、温控式盲文显示装置。不同类型的盲文显示装置各有优缺点，大多不能兼顾成本与实用性。
技术实现思路
：本专利技术主要解决的技术问题是提供一种基于IPMC驱动器的盲文触摸屏装置，其能够同时解决盲人阅读与交流的难题。为达到以上目的，本专利技术采用如下的技术方案来实现：基于IPMC驱动的盲文触摸屏装置，包括至少一个盲文点字触摸单元，其中，盲文点字触摸单元由6个触点按三行两列方式排列封装组成，每个触点均包括自下而上依次设置的支撑板、第一电极、IPMC驱动器、第二电极、VHB薄膜和盖板。本专利技术进一步的改进在于，所述支撑板为硬质圆形薄板，硬质圆形薄板的厚度为0.5mm-1mm。本专利技术进一步的改进在于，所述第一电极和第二电极均为带有侧耳的环状电极片，设置在支撑板的上下两个端部。本专利技术进一步的改进在于，所述IPMC驱动器为圆形片，包括靠近外周部分的边缘约束区和其他部分的自由区，边缘约束区置于两个环状电极片之间。本专利技术进一步的改进在于，所述VHB薄膜为圆形膜。本专利技术进一步的改进在于，所述盖板为硬质环形薄板，下端与VHB薄膜粘合，并覆盖在IPMC驱动器上；将盖板边缘粘合在支撑板的边缘，盖板下端的VHB薄膜距支撑板的距离不大于两片电极与IPMC驱动器的厚度之和。本专利技术进一步的改进在于，所述的盲文点字触摸单元中各触点的电极互相隔离，各个触点实现单独控制。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用的IPMC驱动器是一种人工肌肉材料，由于其较低的驱动电压能产生较大的位移变形，所以常常作为驱动材料。IPMC的变形机理：当对IPMC厚度方向施加电压时，IPMC会产生较大的变形，向阳极弯曲；相反，当IPMC受到弯曲变形时，IPMC也会在厚度方向产生电压。这样，IPMC是一个力电耦合系统。因此，本专利技术利用IPMC驱动器的力电耦合性能，本专利技术不仅可以显示盲 文，同时可以作为盲文输入装置。本专利技术符合盲文点字的构造规则和盲人的使用习惯，结构原理简单，易于实现，外部只需常用的芯片控制，就可实现盲文的快速生成和更新。附图说明：图1为本专利技术盲文触摸屏装置中一个盲文点字触摸单元的结构示意图。图1中标出的7为其中一个触点。图2为一个触点分解后各组成部分的示意图。图3为未通电时一个触点的侧面示意图。图4为通电时一个触点的侧面示意图。其中，1为支撑板；2第一电极、4为第二电极；3为IPMC驱动器；5为VHB薄膜；6为盖板；7为触点。具体实施方式：以下结合附图对本专利技术做出进一步的说明。参考图1，本专利技术基于IPMC驱动的盲文触摸屏装置，包括至少一个盲文点字触摸单元，其中，盲文点字触摸单元由6个触点7按三行两列方式排列封装组成，每个触点7均包括自下而上依次设置的支撑板1、第一电极2、IPMC驱动器3、第二电极4、VHB薄膜5和盖板6。其中，所述支撑板为一硬质圆形薄板，所述第一电极2和第二电极4均为带有侧耳的环状电极片，设置在支撑板的上下两个端部，所述IPMC驱动器3为圆形片，包括靠近外周部分的边缘约束区和其他部分的自由区，边缘约束区置于两个环状电极片之间，所述VHB薄膜5为圆形膜，所述盖板6为硬质环形薄板，下端与VHB薄膜5粘合，并覆盖在IPMC驱动器上；将盖板边缘粘合在 支撑板的边缘，盖板下端的VHB薄膜距支撑板的距离不大于两片电极与IPMC驱动器3的厚度之和，所述的盲文点字触摸单元中各触点的电极互相隔离，各个触点实现单独控制。参考图2和图3，将图2中的1-6依次从下而上放置，经过配合得到图3中的触点。参考图3和图4，当触点通电后IPMC驱动器向上弯曲，为工作状态。其中，对IPMC厚度方向施加电压时，IPMC会产生较大的变形，向阳极弯曲；相反，当IPMC受到弯曲变形时，IPMC也会在厚度方向产生电压。本专利技术所用到的IPMC驱动器是中间自由，边缘约束的，所以产生的变形会是中间自由区域弯曲，从而实现覆盖在上面的薄膜拱起或平整，直接体现在触觉上。本专利技术利用IPMC的特殊性能，并利用巧妙而简单的结构实现了盲人触摸与输入按键的一种设计。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于IPMC驱动的盲文触摸屏装置，其特征在于，包括至少一个盲文点字触摸单元，其中，盲文点字触摸单元由6个触点(7)按三行两列方式排列封装组成，每个触点(7)均包括自下而上依次设置的支撑板(1)、第一电极(2)、IPMC驱动器(3)、第二电极(4)、VHB薄膜(5)和盖板(6)。

【技术特征摘要】
1.基于IPMC驱动的盲文触摸屏装置，其特征在于，包括至少一个盲文点字触摸单元，其中，盲文点字触摸单元由6个触点(7)按三行两列方式排列封装组成，每个触点(7)均包括自下而上依次设置的支撑板(1)、第一电极(2)、IPMC驱动器(3)、第二电极(4)、VHB薄膜(5)和盖板(6)。2.根据权利要求1所述的基于IPMC驱动的盲文触摸屏装置，其特征在于，所述支撑板为硬质圆形薄板，硬质圆形薄板的厚度为0.5mm-1mm。3.根据权利要求1所述的基于IPMC驱动的盲文触摸屏装置，其特征在于，所述第一电极(2)和第二电极(4)均为带有侧耳的环状电极片，设置在支撑板的上下两个端部。4.根据权利要求1所述的基于IPMC驱动的盲文触摸屏装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈花玲，董鹏飞，卞长生，张弛，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61