用于多自由度形变装置的系统和方法制造方法及图纸

公开了用于多自由度形变装置的系统和方法。一种示例性装置包括：外壳，所述外壳被调整大小为由手握持；形变元件，所述形变元件被至少部分地设置在所述外壳内；以及多个致动器，所述多个致动器被设置在所述外壳内，所述多个致动器被布置为使所述形变元件旋转和平移。一种用于多自由度形变装置的示例性方法包括：确定要输出到形变装置的形变触觉效果，所述形变装置包括外壳和至少部分地设置在所述外壳内的至少一个形变元件，所述形变触觉效果包括所述形变元件的平移和旋转；基于所述形变触觉效果产生触觉信号；以及将所述触觉信号发送到多个致动器中的一个或多个致动器以引起所述形变触觉效果，所述多个致动器被布置为使所述形变元件平移和旋转。

【技术实现步骤摘要】
用于多自由度形变装置的系统和方法
本申请一般地涉及电子接口装置，并且更具体地涉及用于多自由度形变装置的系统和方法。
技术介绍
手持装置(诸如智能电话)可以由用户握持并且在用户与装置交互时被握住。例如，用户可以检查他们的电子邮件，浏览因特网或者打电话。在与装置交互的过程中，装置可以致动偏心旋转质量(“ERM”)致动器以产生振动来向用户通知新文本消息的到达。这种触觉效果可以在与装置交互时给用户提供更愉快的体验。
技术实现思路
针对用于多自由度形变装置的系统和方法来描述各种示例。一种示例性装置包括：外壳，所述外壳被调整大小为由手握持；形变元件，所述形变元件被至少部分地设置在所述外壳内；以及多个致动器，所述多个致动器被设置在所述外壳内，所述多个致动器被布置为使所述形变元件旋转和平移。一种示例性方法包括：确定要输出到形变装置的形变触觉效果，所述形变装置包括外壳和至少部分地设置在所述外壳内的至少一个形变元件，所述形变触觉效果包括所述形变元件的平移和旋转；基于所述形变触觉效果产生触觉信号；以及将所述触觉信号发送到多个致动器中的一个或多个致动器以引起所述形变触觉效果，所述多个致动器被布置为使所述形变元件平移和旋转。这些说明性示例不是为了限制或者限定本公开的范围而提及的，而是提供示例以帮助其理解。在具体实施方式中讨论说明性示例，具体实施方式提供进一步的描述。可以通过检查本说明书来进一步理解由各个示例提供的优点。附图说明附图被并入到本说明书中并构成本说明书的一部分，附图图示一个或多个特定示例，并且与示例的描述一起用于解释特定示例的原理和实施方式。图1A-1B示出了根据本公开的示例性多DOF形变装置；图2示出了根据本公开的示例性多DOF形变装置；图3A-3E示出了根据本公开的示例性多DOF形变装置；图4-13示出了根据本公开的示例性多DOF形变装置；图14A-14B示出了根据本公开的示例性多DOF形变装置；图15示出了根据本公开的用于多DOF形变装置的示例性系统；图16示出了根据本公开的适合与多DOF形变装置一起使用或者用作其部分的示例性计算装置；以及图17示出了用于改变多DOF形变装置的形状的示例性方法。具体实施方式本文在用于多自由度形变装置的系统和方法的背景下对示例进行了描述。本领域的普通技术人员将认识到，以下描述仅是说明性的，而不旨在以任何方式进行限制。现在将详细地参考如附图中所图示的示例的实施方式。将在整个附图和以下描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的项。为了清楚起见，并未示出和描述本文描述的示例的所有常规特征。当然，要理解的是，在任何这种实际的实施方式的发展中，必须做出许多特定实施方式的决策以便实现开发者的特定目标，诸如遵守应用和业务相关的约束，并且这些特定目标将从一个实施方式到另一实施方式并从一个开发者到另一开发者变化。在一个说明性示例中，用户握持他们的智能电话，所述智能电话包括形变特征。现在参考图1A，在该示例中，智能电话100的侧面包括占相应侧面的大部分长度的构件110a-b。这些构件中的每一个均具有矩形形状并且最初被定位为使得相应构件被定位在外壳内并与智能电话的外壳的侧面齐平。然后用户在他的智能电话上启动游戏应用并开始玩游戏。在玩游戏期间，游戏应用产生触觉信号，所述触觉信号由智能电话的处理器发送到嵌入在智能电话100内并连接到构件110a-b的致动器。当通过触觉信号使致动器致动时，致动器调整相应构件110a-b的位置和取向。参考图1B，在该示例中，致动器将每个构件110a-b的上部向外推动少量，同时将每个构件110a-b的下部向外推动更大量，从而实现构件110a-b的平移和旋转并且改变智能电话的外壳的形状。在玩游戏应用的过程中，可以将一个或两个构件110a-b的部分平移，或者可以将构件110a-b中的一个或两个旋转，或者可以以一个或多个DOF将它们同时旋转和平移。因此，智能电话的形状在玩游戏期间改变并且基于游戏内发生的事件给用户提供触觉效果，这可以为用户提供更多沉浸式体验。该说明性示例被给出以向读者介绍本文讨论的一般主题，并且本公开不限于该示例。以下章节描述了各种附加非限制性示例和用于多自由度形变装置的系统和方法的示例。现在参考图2，图2示出了示例性多DOF形变装置200。装置200具有外壳210，在外壳210中有各种电子组件，包括处理器220、存储器230、两个致动器240a-b、形变特征250和通信接口260。该示例中的装置200包括处理器220，处理器220可以执行存储在存储器230中的处理器可执行指令以向装置的用户提供功能性。例如，处理器220可以产生触觉信号以提供触觉效果并且将那些信号发送到任何一个或两个致动器240a-b以影响形变特征250的位置和取向。处理器220还可以经由通信接口从另一装置接收命令、指令或触觉效果。例如，处理器220可以从远程装置接收命令并且产生触觉信号以基于该命令输出触觉效果。然而，并非所有装置都可以包括处理器220，处理器220可以执行存储在存储器230中的处理器可执行指令以向装置的用户提供功能性。例如，装置可以根本不包括处理器或存储器，或者可以仅具有从所接收到的触觉信号产生致动器信号的处理能力。在该示例中，致动器240a-b是以物理方式耦合到形变特征的线性致动器。因此，每个致动器240a-b能够对形变特征250的一部分施加力以影响其位置或取向。例如，如果一个致动器240a以物理方式耦合到形变特征250的一端，并且另一致动器240b以物理方式耦合到另一端，并且通过各自独立地致动，则形变特征250可以相对于装置外壳210旋转。如果两者基本上同时地在相同方向上致动形变特征250，则形变特征可以相对于外壳210的边缘向外(或向内)平移。另外虽然该示例性装置200仅包括一个形变特征250，但是将在下面更详细地讨论的其他示例可以具有多于一个的形变特征，形变特征中的一个或多个可以是以一个或多个DOF可平移或可旋转的。用于与该示例性装置200一起使用的适合的致动器240a-b包括可以在形变特征250上输出平移或旋转力的线性致动器、旋转致动器、电磁体等。线性致动器可以包括螺钉、气动或液压致动器或活塞，或可以沿轴输出平移力的任何其他适合的线性致动器。旋转致动器可以包括电动机。电磁致动器可以包括电线圈，所述电线圈可以用电流激励以产生电磁场从而排斥或者吸引金属或铁磁铁芯、层或其他数量的材料。可以在一些示例中采用智能材料来提供形变特征，智能材料包括压电材料、形状记忆合金(“SMA”)、智能凝胶、电活性聚合物、大纤维复合材料等。可以根据不同的示例采用更进一步适合的致动器。该示例中的形变特征是被形成为矩形棱柱形状的构件。然而，根据不同的示例的形变特征可以由各种材料(包括金属、塑料、木材、碳纤维等)构造并且可以基于用于相应示例性装置的外壳的形状被形成为任何适合的形状，或者在一种或多种智能材料的情况下，形变特征可以由一种或多种智能材料构造，其也可以独立于设置在形变装置内的任何致动器被致动。因此，虽然图2中示出的示例性装置200具有矩形截面，但是其他装置可以具有有弯曲或不规则形状的外壳，并且一个或多个形变特征可以被成形和定位为对应于外壳的形状。通信接口260可以是有线或无线接口并且可以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，所述装置包括：外壳，所述外壳被调整大小为由手握持；形变元件，所述形变元件被至少部分地设置在所述外壳内；以及多个致动器，所述多个致动器被设置在所述外壳内，所述多个致动器被布置为使所述形变元件旋转和平移。

【技术特征摘要】
2017.10.23 US 15/790,5241.一种装置，所述装置包括：外壳，所述外壳被调整大小为由手握持；形变元件，所述形变元件被至少部分地设置在所述外壳内；以及多个致动器，所述多个致动器被设置在所述外壳内，所述多个致动器被布置为使所述形变元件旋转和平移。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个致动器包括两个线性致动器。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个致动器包括线性致动器和旋转致动器。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述线性致动器被布置为使所述旋转致动器和所述形变元件平移。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个致动器包括两个旋转致动器。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述操纵器包括两个形变元件，所述两个形变元件中的每个形变元件被至少部分地设置在所述外壳内并且位于所述外壳的相对侧面上。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个致动器被布置为使所述两个形变元件中的每个形变元件平移并且使所述两个形变元件中的每个形变元件旋转。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个致动器被布置为：使所述形变元件以第一自由度平移；使所述形变元件以第二自由度绕第一旋转轴旋转；并且使所述形变元件以第三自由度绕与所述第一旋转轴不同的第二旋转轴旋转。9.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：非暂时性计算机可读介质；以及处理器，所述处理器被配置为执行存储在所述非暂时性计算机可读介质上的处理器可执行指令以用于：接收指示要输出到所述操纵器的形变触觉效果的信号；基于所述形变触觉效果产生触觉信号；并且将所述触觉信号发送到所述多个致动器以引起所述形变触觉效果。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述处理器被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼·格兰特，威廉·利恩，尼尔·T·奥利恩，西蒙·福雷斯特，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国,US