用于提供力反馈的触觉装置和交互设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于提供力反馈的触觉装置和交互设备，用于提供力反馈的触觉装置包括壳体组件、磁路组件和线圈组件，壳体组件包括触压件、固定件和弹性件；磁路组件包括磁铁单元，磁铁单元包括充磁方向相反的第一磁铁和第二磁铁；线圈组件包括线圈支架和固定在线圈支架上的线圈，线圈支架与固定件之间形成按压空间，触压件与线圈支架抵接，以带动线圈支架在按压空间内活动；弹性件用于产生弹性反馈力；第一磁铁和第二磁铁的充磁方向分别平行于线圈的轴线方向，线圈设置在磁铁单元的旁侧且位于磁路组件形成的磁场回路中，以使线圈通电时产生电磁反馈力。本发明专利技术可实现多种触觉反馈，模拟真实触觉体验，而且反馈力线性度好且降低了成本。了成本。了成本。

【技术实现步骤摘要】
用于提供力反馈的触觉装置和交互设备


[0001]本专利技术涉及交互设备
，特别涉及一种用于提供力反馈的触觉装置和交互设备。

技术介绍

[0002]随着社会的进步以及网络技术的发展，具有用于提供力反馈的触觉装置的交互设备越来越受到人们的青睐，如游戏设备、AR或者VR设备。但是现有的交互设备提供力反馈一般使用电机驱动，通过齿轮箱或者类似的齿轮齿排等减速机构降低速度增大输出力，以实现力反馈的效果，此结构使用电机作为驱动源，工作状态大部分为堵转状态，长时间堵转会导致电机寿命短，电机输出扭矩非线性，反馈力线性度不好，且齿轮减速箱需要精密加工，成本高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提供一种用于提供力反馈的触觉装置和交互设备，旨在解决现有交互设备的反馈力线性度不好且成本高的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供的用于提供力反馈的触觉装置，包括：
[0005]壳体组件，包括触压件、固定件和弹性件；
[0006]磁路组件，包括磁铁单元，所述磁铁单元包括充磁方向相反的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和/或所述第二磁铁固定于所述固定件；
[0007]线圈组件，包括线圈支架和固定在所述线圈支架上的线圈，所述线圈支架与所述固定件之间形成按压空间，所述触压件与所述线圈支架抵接，以带动所述线圈支架在所述按压空间内活动；所述弹性件的两端分别与所述固定件以及所述线圈支架固定，以用于产生弹性反馈力；所述第一磁铁和所述第二磁铁的充磁方向分别平行于所述线圈的轴线方向，所述线圈设置在所述磁铁单元的旁侧且位于所述磁路组件形成的磁场回路中，以使所述线圈通电时产生电磁反馈力。
[0008]可选地，所述磁路组件包括分别与所述固定件固定的磁铁单元和导磁板单元，所述磁铁单元与所述导磁板单元形成所述磁场回路，所述线圈位于所述磁铁单元和所述导磁板单元之间。
[0009]可选地，所述导磁板单元包括第一导磁板和第二导磁板，所述线圈的数量为两个，其中一个所述线圈位于所述第一导磁板与所述磁铁单元之间，另一个所述线圈位于所述第二导磁板与所述磁铁单元之间。
[0010]可选地，所述磁铁单元包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁的充磁方向相反，所述第一磁铁与所述固定件固定，所述第二磁铁固定于所述第一磁铁背离所述固定件的一侧。
[0011]可选地，所述线圈支架形成有容纳腔以及两个相对设置且分别与所述容纳腔连通的第一过孔和第二过孔，部分所述磁铁单元位于所述容纳腔内，所述第一过孔和所述第二
过孔用于在所述触压件被按压的情况下供所述磁铁单元穿过。
[0012]可选地，所述线圈支架开设有固定孔，所述线圈嵌设在所述固定孔中。
[0013]可选地，所述壳体组件还包括固定轴，所述弹性件套设在所述固定轴上，所述触压件可转动地连接于所述固定轴。
[0014]可选地，所述线圈支架上开设有供所述固定轴穿过的转动孔，所述弹性件位于所述转动孔的旁侧。
[0015]可选地，所述线圈支架上设置有第三磁铁，所述提供力反馈的触觉装置还包括固定在所述固定件上的电路板，所述电路板上设置有与所述第三磁铁对应的磁场传感器。
[0016]此外，本专利技术还提供了一种交互设备，包括如上所述的用于提供力反馈的触觉装置。
[0017]本专利技术中通过将磁铁单元固定于壳体组件的固定件上，线圈组件包括线圈支架和固定在线圈支架上的线圈，线圈支架与固定件之间形成按压空间，壳体组件的触压件与线圈支架抵接，用手按压触压件时，触压件能够带动线圈支架在按压空间内活动，由于壳体组件的弹性件的两端分别与固定件以及线圈支架固定，因此在按压触压件且线圈不通电时，触压件给手的反作用力为弹性件提供的弹性反馈力；当按压触压件且线圈通电时，由于第一磁铁和第二磁铁的充磁方向，磁路组件形成磁场回路，线圈设置在磁铁单元的旁侧且位于磁路组件形成的磁场回路中，第一磁铁和第二磁铁的充磁方向分别与线圈的轴线方向平行，通电的线圈在磁场回路中受到安培力，触压件给手的反作用力为弹性件提供的弹性反馈力以及线圈提供的电磁反馈力；可以通过改变线圈通电电流的方向，以提供正向的电磁反馈力或负向的电磁反馈力，实现多种触觉反馈，模拟真实触觉体验，而且反馈力线性度好且降低了成本。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术触觉装置一实施例的爆炸图；
[0020]图2为图1所示触觉装置的结构示意图；
[0021]图3为图2所示触觉装置的部分剖面示意图；
[0022]图4为图2所示触觉装置的线圈支架的结构示意图；
[0023]图5为图2所示触觉装置处于初始状态的部分结构示意图；
[0024]图6为图2所示触觉装置处于运动状态的部分结构示意图；
[0025]图7为图2所示触觉装置处于初始状态的另一部分结构示意图；
[0026]图8为图2所示触觉装置处于运动状态的另一部分结构示意图。
[0027]实施例附图标号说明：
[0028][0029][0030]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0033]另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0034]本专利技术提出一种用于提供力反馈的触觉装置。参照图1～图3，用于提供力反馈的触觉装置100包括壳体组件110、磁路组件120和线圈组件130，壳体组件110包括触压件111、固定件112和弹性件113；磁路组件120包括磁铁单元121，磁铁单元121包括第一磁铁1211和第二磁铁1212，第一磁铁1211和第二磁铁1212本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提供力反馈的触觉装置，其特征在于，包括：壳体组件，包括触压件、固定件和弹性件；磁路组件，包括磁铁单元，所述磁铁单元包括充磁方向相反的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和/或所述第二磁铁固定于所述固定件；线圈组件，包括线圈支架和固定在所述线圈支架上的线圈，所述线圈支架与所述固定件之间形成按压空间，所述触压件与所述线圈支架抵接，以带动所述线圈支架在所述按压空间内活动；所述弹性件的两端分别与所述固定件以及所述线圈支架固定，以用于产生弹性反馈力；所述第一磁铁和所述第二磁铁的充磁方向分别平行于所述线圈的轴线方向，所述线圈设置在所述磁铁单元的旁侧且位于所述磁路组件形成的磁场回路中，以使所述线圈通电时产生电磁反馈力。2.如权利要求1所述的用于提供力反馈的触觉装置，其特征在于，所述磁路组件还包括与所述固定件固定的导磁板单元，所述磁铁单元与所述导磁板单元形成所述磁场回路，所述线圈位于所述磁铁单元和所述导磁板单元之间。3.如权利要求2所述的用于提供力反馈的触觉装置，其特征在于，所述导磁板单元包括第一导磁板和第二导磁板，所述线圈的数量为两个，其中一个所述线圈位于所述第一导磁板与所述磁铁单元之间，另一个所述线圈位于所述第二导磁板与所述磁铁单元之间。4.如权利要求2所述的用于提供力反馈的触觉装...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆江，朱跃光，徐子开，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：