[发明专利]触觉致动器系统及其方法

权利要求书

1.一种触觉致动器系统，其包括：

超声振动电机主体；

连接至所述振动电机主体的轴，所述轴被布置成响应于所述振动电机主体在至少一个方向上旋转；以及

至少一个不均衡质量块，其连接至所述轴且可与所述轴一起移动以响应于所述轴的移动来产生人可检测的振动。

2.根据权利要求1所述的触觉致动器系统，其中所述超声振动电机主体还包括管状体，所述管状体被构造成在位于与所述超声振动电机主体的轴线平行的两个正交平面的每一个中以第一弯曲模式进行超声振动，并且其中所述旋转轴进一步使所述不均衡质量块旋转并产生会产生所述人可检测的振动的向心力。

3.根据权利要求2所述的触觉致动器系统，其中所述管状体连接至位于所述管状体的外表面上的至少一个压电板，并且所述至少一个压电板的平面平行于所述振动电机主体的所述轴线，所述至少一个压电板被构造成在通电时通过产生在与所述振动电机主体的所述轴线平行的两个正交平面中的处于谐振弯曲模式的超声振动来使所述管状体弯曲，所述超声振动使所述轴在所述至少一个方向上旋转。

4.根据权利要求3所述的触觉致动器系统，其中所述超声振动以所述谐振弯曲模式中每一个的平均频率来发生，所述谐振弯曲模式根据所述管状体的横截面形状而具有大致90度的相移和大致相同的振幅。

5.根据权利要求2所述的触觉致动器系统，其中所述管状体连接至位于所述管状体的外表面上的至少两个压电板，并且所述至少两个压电板的相应平面平行于所述振动电机主体的所述轴线。

6.根据权利要求5所述的触觉致动器，其中所述至少两个压电板通过两个相应驱动波形来通电，从而在两个相应正交平面中以第一和第二正交弯曲模式的平均频率在所述管状体中引起振动，并且所述第一和第二正交弯曲模式根据所述管状体的横截面形状而具有大致相同的振幅和90度的相移，所述引起的振动使所述轴在所述至少一个方向上旋转。

7.根据权利要求1所述的触觉致动器系统，其中所述超声振动电机主体包括管状体，所述管状体在位于所述超声振动电机主体的内表面的内径上的两个圆柱形轴衬处摩擦地连接至所述轴。

8.根据权利要求7所述的触觉致动器系统，其中所述两个圆柱形轴衬中的第一个大致位于所述管状体的一端，并且所述两个圆柱形轴衬中的第二个大致位于所述管状体的中部。

9.根据权利要求7所述的触觉致动器系统，其中所述两个圆柱形轴衬位于所述管状体的各相应端。

10.根据权利要求1所述的触觉致动器系统，其中所述至少一个不均衡质量块为固定至所述轴的一端的单个质量块。

11.根据权利要求1所述的触觉致动器系统，其中所述至少一个不均衡质量块包括分别固定至所述轴的相对端的两个质量块。

12.根据权利要求1所述的触觉致动器系统，其中所述至少一个不均衡质量块为固定至位于所述超声振动电机主体的管状体内部的所述轴的单个质量块，其介于位于所述管状体每端的两个圆柱形轴衬之间。

13.根据权利要求1所述的触觉致动器系统，其还包括具有低摩擦接触表面的弹簧，所述弹簧连接至所述轴，并且被构造成向所述轴施加径向力，以增加所述超声振动电机主体与所述轴之间的一个或多个接触点处的摩擦，且用于以所述轴的大致零速度来增加与所述超声振动电机主体相关的电机扭矩。

14.根据权利要求1所述的触觉致动器系统，其还包括位于所述超声振动电机主体的外壳内部的集成驱动电路，所述集成驱动电路被构造成提供用于使所述超声振动电机主体通电的一个或多个信号。

15.根据权利要求14所述的触觉致动器系统，其中所述集成驱动电路包括一个或多个全桥驱动电路和数字控制逻辑。

16.一种制造触觉致动器系统的方法，包括：

提供超声振动电机主体；

将轴连接至所述振动电机主体，所述轴被布置成响应于所述振动电机主体在至少一个方向上旋转；并且

将至少一个不均衡质量块连接至所述轴且将所述不均衡质量块与所述轴一起移动以响应于所述轴的移动来产生人可检测的振动。