一种将触觉系统的能力量化的计算机实现方法。触觉系统包括致动器。该计算机包括处理器、存储器或用于向和从处理器传送和接收信息的输入/输出接口。计算机提供用于模拟触觉系统的机械结构、确定触觉系统的性能并响应于到触觉系统的输入来确定由触觉系统产生的用户感觉。依照该计算机实现方法，由模拟触觉系统的机械系统模块来接收输入命令，其中，输入命令表示施加于触觉系统的输入压力。由机械系统模块响应于输入命令产生位移。该位移被强度感知模块接收到。该位移被强度感知模块映射到由用户所体验到的感觉，并且响应于输入命令产生由用户所体验到的感觉。?
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】触觉装置和用于将其能力量化的技术相关串请的交叉引用 本申请要求2010年2月 16 日提交的题为“ARTIFICIAL MUSCLE ACTUATORS FOR HAPTICDISPLAYS : SYSTEM DESIGN TO MATCH THE DYNAMICS AND TACTILE SENSITIVITY OF THEHUMAN FINGERPAD”的美国临时专利申请号61/338，315根据美国法典第35条119 (e)款的权益，其全部内容被通过引用结合到本文中。
技术介绍
在一方面，本公开一般涉及一种触觉装置和一种用于将触觉装置的能力量化的技术。更具体地，本公开涉及用于确定触觉装置的性能的分段触觉装置和计算机实现技术。基于电介质弹性体的电活性聚合物人造肌肉(EPAM )具有实现可作出响应且紧凑的触觉显示器的带宽和能量密度。此类基于EPAM 的电介质弹性体可以被配置成薄的高保真触觉模块以供在移动手机中使用以提供确认键按压的短暂触觉“点击”，和增强游戏和音乐的稳态“低音”效果。可以通过对计算机中的物理系统进行建模以使得能够从一组参数和初始条件预测系统的行为来改善具有此类能力的触觉模块的设计。模型的输出可以通过传递函数以将振动转换成用户将体验到的触觉感觉的强度估计。然而，常规计算机模型并未充分地预测被配置成薄的高保真触觉模块以供在移动手机中使用以提供确认键按压的短暂触觉“点击”和增强游戏和音乐活动的稳态“低音”效果的物理系统的行为。
技术实现思路
在一方面，提供了一种将触觉系统的能力量化的计算机实现方法。该触觉系统包括致动器。该计算机包括处理器、存储器和用于向和从处理器传送和接收信息的输入/输出接口。计算机提供用于模拟触觉系统的机械结构、确定触觉系统的性能，并响应于到触觉系统的输入来确定由触觉系统产生的用户感觉。该计算机实现方法包括接收模拟触觉系统的机械系统模块的输入命令，其中，该输入命令表不施加于触觉系统的输入电压；响应于输入命令而产生机械系统模块的位移；由强度感知模块来接收该位移；由强度感知模块将该位移映射到用户所体验的感觉；以及响应于输入命令而产生用户所体验的感觉。附图说明现在将结合附图出于说明而非限制的目的来描述本专利技术，在所述附图中 图I是触觉系统的剖视 图2A是用于将提供用于游戏/音乐和点击应用的适当能力的触觉模块的性能量化的系统的 图2B是图2A所示的系统的功能方框 图3A是图2A B所示的致动器机械系统的机械系统模型； 图3B图示出了致动器的性能模型； 图4A图示出了用以测量手指阻抗的挠性件平台系统的一个方面。图4B是在有或没有到二阶模型(线)的IN手指接点(点)拟合的情况下使用图4A的挠性件平台系统获得的数据的数据图形表示； 图5A是用于六个对象的指尖的最佳拟合弹簧参数的图形表示； 图5B是用于六个对象的指尖的最佳拟合阻尼参数的图形表示； 图6A是示出用于测量手掌的阻抗的测试设置的顶视 图6B是多次抓握中的用户的手掌的阻尼和弹簧应变率的图形表示； 图7A图示出了以条阵列几何结构配置的分段致动器的一个方面； 图7B是图7A所示的分段致动器的侧视图，其图示出了各阶段相对于致动器的框架和条元件的电布置的一个方面； 图7C是图示出了框架到背板和条到输出板的机械耦合的侧视图；· 图7D图示出了具有七段覆盖区的分段电极； 图7E图示出了具有六段覆盖区的分段电极； 图7F图示出了具有五段覆盖区的分段电极； 图7G图示出了具有四段覆盖区的分段电极； 图8A是针对在致动器的一侧上的电介质计算的对称致动器的应变能对比位移的图形表示，其中，沿着竖轴示出了以焦耳(J)为单位的应变能并沿着横轴示出了以米(m)为单位的位移； 图8B是所计算的对称致动器的弹力对比位移的图形表示，其中，沿着竖轴示出了以牛顿(N)为单位的力并沿着横轴示出了以米(m)为单位的位移； 图SC是对称致动器的电压对比位移的图形表示，其中，沿着竖轴示出了电压(V)并沿着横轴示出了以米(m)为单位的位移X ； 图9是根据位移和频率预测的感觉水平的图形表示； 图IOA是与将覆盖区分段成(η)个区域相关联的预测稳态振幅的图形表示，其中，η =1...10，(圆)用于手掌; 图IOB是与将覆盖区分段成(η)个区域相关联的预测稳态振幅的图形表示，其中，η =1...10，(圆)用于指尖; 图IOC是用于手掌的稳态感觉的图形表示； 图IOD是用于指尖的稳态感觉的图形表示； 图IlA是候选模块在运行中可以针对手掌和指尖提供的预测点击振幅的图形表示； 图IlB是候选模块在运行中可以针对手掌和指尖提供的预测点击感觉的图形表示； 图12是在工作台(bench)顶部上测量测试质量的情况下的模块的稳态响应的图形表示，建模(线)对比测量(点)； 图13是用于两个用户(点)的观察点击数据和用于平均用户(线)的模型的预测的图形表不; 图14A是用于各种竞争触觉技术的振幅对比频率的图形表示； 图14B是用于各种竞争触觉技术的估计感觉水平对比频率的图形表示；以及图15图示出了用于实现用于将触觉装置的能力量化的计算机实现方法的各种方面的示例环境。具体实施例方式本公开提供了基于电介质弹性体的电活性聚合物人造肌肉(EPAM)的各种方面，所述电介质弹性体具有实现可进行响应且紧凑的触觉显示器所需的带宽和能量密度。在美国专利号7，394，282 ;7，378，783 ;7，368，862 ;7，362，032 ;7，320，457 ;7，259，503 ;7，233，097 ;7，224，106 ;7，211，937 ;7，199，501 ;7，166，953 ;7，064，472 ；7，062，055 ;7，052，594 ;7，049，732 ;7，034，432 ;6，940，221 ;6，911，764 ;6，891，317 ；6，882，086 ;6，876，135 ;6，812，624 ;6，809，462 ;6，806，621 ;6，781，284 ;6，768，246 ；6，707，236 ;6，664，718 ;6，628，040 ;6，586，859 ;6，583，533 ;6，545，384 ;6，543，110 ；6，376，971 和 6，343，129 中；以及在美国公布专利申请号 2009/ 0001855 ；2009/ 0154053 ；2008/ 0180875 ；2008/ 0157631 ；2008/ 0116764 ；2008/ 0022517 ；2007/ 0230222 ；2007/ 0200468 ；2007/0200467 ；2007/ 0200466 ；2007/ 0200457 ；2007/ 0200454 ；2007/ 0200453 ；2007/ 0170822 ；2006/ 0238079 ；2006/ 0208610 ；2006/ 0208609 ；和2005/0157893以及在2009年I月22日提交的美国专利申请号12/ 358，142 ；PCT申请号PCT/ US09 / 63307;以及WO 2009 / 067708中描述了电活性聚合物(EAP本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：SJ比希斯，R希奇科克，
申请(专利权)人：拜耳知识产权有限责任公司，
类型：
国别省市：
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