还记得翻盖手机和物理字母数字键的时代吗?按物理键输入电话号码并发送短信。从那时起，随着现代智能手机和电容触摸屏取代按键，我们已经取得了长足的进步。
尽管科技进步了，但我还是怀念那些物理键。也许是一种不看屏幕就能给朋友发信息的能力，只需要在键盘周围摸一摸(很适合在上课时假装认真听讲的时候偷偷在桌子底下发短信)。我认为触觉反馈是理所当然的。新设备正让我们越来越远离现实世界。
因此，触觉技术可以为我们提供触觉反馈，给我们缺失的触觉。除了纯粹的音频或视觉线索，触觉反馈还可以提高设备的可用性。从虚拟现实到外科手术机器人再到触摸屏，触觉技术提高了我们互动的真实感和精确性——想象一下，在不看或不控制机械手臂的情况下感受虚拟键盘周围的感觉，而不知道你正在抓取多大的力量!
这曼努斯VR手套是众多提供触觉反馈以获得更身临其境体验的设备之一。“Data-Entity-Type =”文件“Data-Entity-UUID =”484F903E-5A1F-4FAA-BBE0-62255F8E9B30“>
在本文中，我们将提供触觉反馈的快照概述，然后我们将探索一种用于合并触觉技术的常用方法，以便您可以将其应用到自己的设备上！
触觉反馈概述
触觉是一种非常广泛的领域 - 任何模拟触摸感觉的任何技术都可以在触觉的伞下进行分组。从简单的按钮凹陷强制传感器和执行器，模拟电阻，质地，重量，形状和张力，此类别可以得到非常复杂的。触觉可以从感觉中延伸到一个对象的存在，以便转发表面如何感觉（粗糙，平滑，爆曲等），并且具有对象在空间中的表现方式（闭上眼睛，并且您仍然应该能够打坐你的鞋带）。
直观的外科手术达芬奇外科系统雇用高级触觉允许外科医生感受到他/她正在做的事情尽管患者分离。“data-entity-type = "文件" data-entity-uuid = " ad38c7dc - 5128 - 4 - dae - bc5f - 383 d67523cf0”>
例如，如果你手里拿着一块石头，对皮肤的压力就会告诉你石头的存在，而且你的指尖也能感知到石头表面的粗糙度。但是来自你手臂肌肉(拉伸感受器)的感觉信息和岩石的重量，或者在相对论中它在哪里呢?
正如你所看到的，我们对触觉的研究范围可以非常大，我们可以很快进入博士级别的研究领域！为了缩小我们的范围，我们将在本文中探讨的主要类别是通过振动电机的触觉技术。这将是一个良好的基础和跳板，当你准备变得更复杂的触觉。
振动电机
通过像触摸屏或游戏控制器这样的现代应用，用于提供反馈的常用方法是振动。就像闪烁的灯光或音频提示一样，振动是一个有效的指标，即操作已经注册。对于机械设计工程师来说，我们始终是有价值的，我们将通过形状因素对振动电机的类型进行分类。我们有两种主要形式：ERM（圆柱形）和硬币振动电机。
ERM(圆柱)振动电机
ERM电动机通过旋转的、偏心的质量运行。“Data-Entity-Type =”文件“Data-Entity-UUID =”216D1C8E-3F1D-4177-8D76-712A15C4ECD3“>
ERM(偏心旋转质量)振动电机简单地说就是旋转质量偏离转动中心的电机。他们有一个圆柱形的形式因素，和质量和转轴经常暴露。
ERM振动电机的优缺点
与硬币振动电机相比，ERM振动电机的优点是它们廉价，并提供相对强烈的振动。您还可以发现ERMS封装或封闭的胶印质量。
权衡通过尺寸，因为它们通常与硬币形式因素一样紧凑。Additionally, you need to consider how to securely mount the cylindrical form factor within your device (especially since you have a free spinning mass whipping around, you’ll want to make sure the motor is bolted down, and there’s no interference for the spinning mass).
安装技术包括制造和结合壳体以固定在电动机上。“Data-Entity-Type =”文件“Data-Entity-UUID =”BBF4D528-6EBF-4295-BCAC-4679BA77FA50“>
ERM振动电机的例子
一些常见的应用包括游戏控制器、手机、可穿戴，医疗设备和汽车触摸屏。
硬币振动电机
硬币振动电机通过ERM机构操作，但往往更紧凑!“Data-Entity-Type =”文件“Data-Entity-UUID =”DBD8B401-8146-4DF0-B55C-4AFA4EBCB5DB“>
除了圆柱形ERM振动电机，另一个形式因素我们有硬币振动电机。这些是扁平的“煎饼”组件(一个常见的昵称)。
硬币振动电动机还采用旋转偏移质量，仅在完全封闭的平坦和较小的外形，而不是暴露。代替具有长轴和偏移质量的较长圆柱形轴，轴非常短，内部包含围绕旋转中心偏移的扁平质量（使其可容纳在硬币形状中）。因此，它们也是由机制的差异化的电动机;然而，它是暴露圆柱形振动电机的常见行业实践被称为ERM振动电机和币形系数被称为硬币或煎饼，振动电机。
硬币振动电机的优点/缺点
由于其更紧凑的外形系数，使用硬币振动电机用于较小的设备或空间是一个约束。由于它们的形状，这些振动电机非常易于安装，因为它们具有粘合剂背衬，您可以坚持您的设备。然而，尺寸较小，振动通常不如圆柱形圆形形状因子的ERM那么强大。
硬币振动电机的例子
硬币振动电机适用于可穿戴物品的小型设备（检查这款可穿戴物品拆卸比较示例）或连接珠宝。
线性谐振执行器（LRA）振动电机
虽然我们的焦点一直处于振动形式因素，但还有一种更重要的类别值得一提：LRA（线性谐振致动器）振动电机。在形状因素方面，它们可以在与硬币振动电动机相同的形状下进行分类，因为它们中的大多数都看起来就像外面的硬币振动电机一样。
然而，该机制不是ERM。代替旋转偏移质量（其中电流在一个方向上移动，并且转子旋转在一个方向上），LRA振动电动机包括线性振荡质量正在进行简单的谐波运动。质量来回移动，因此这种方向的变化需要改变具有相关频率的电信号：AC信号。
看看这个很棒的视频有关ERM和LRA振动电机之间差异的更多信息！请注意，虽然许多LRA采用硬币形状因素，但LRA指的是振动机制，因此在某些情况下，形状可以根据外壳的不同而改变。一个很好的例子是苹果的Taptic发动机，它是苹果自己定制的LRA振动电机：
苹果手表中使用的Taptic发动机是一种定制LRA振动电机。虽然它不是传统的硬币形状因素，但它仍然是扁平和紧凑的。
LRA的优点/缺点
LRAs提供了与Coin振动电机相同的优势，因为紧凑的外形因素和通过胶粘剂背面安装的能力。虽然LRAs通常更贵，但它非常高效，允许更精确和复杂的振动，以改善体验。与erm不同的是，振动是线性振荡的(与erm相比，考虑上下，它到处都是!)
LRA有点难以融合。当ERMS使用DC信号时，LRA需要AC信号，并且该电机谐振的频率范围是较窄的频率范围，因此需要更精确的信号来实现最佳振动。因此，纳入LRA驾驶员通常有助于。
查看这篇文章，了解更多关于交流与直流电机。
LRA的例子
使用LRA的一个常见例子是更新的智能手机和许多使用苹果Taptic引擎的苹果产品。从最新一代的iPhone到Apple Watch，再到最新的Macbook轨迹板，LRA帮助模拟更微妙的触觉反馈。
许多Apple的最新产品包含LRA用于触觉反馈。“Data-Entity-Type =”文件“Data-Entity-UUID =”FC6AB731-122C-4EB2-83E5-007C0B95649D“>>
不同振动电机概述
那么，我们是按形状因素分类，还是按机构类型分类？为什么命名标准如此混乱？好吧，这是解决问题的方法！
将触觉技术融入您设计的提示
既然您已经了解了常见类型的振动电机，您如何将它们应用到您的设备上？我们会给你一些提示！
采购振动电机
振动电机的范围可以很容易地在许多常见的电子源找到，包括Digi-key.和精密Microdrives. 对于产品开发生命周期的早期阶段，这些都是很好的资源。
在初步的原型制作完成后，去制造商的网站和他们的销售代表联系是一个好主意。然后，他们可以给你洞察哪些电机正在接近其作为产品的寿命结束，以及哪些新电机将很快成为可用的。
通过做这个研究，你可以在脑海中设计一个特定的振动电机，而不用担心某个组件会停产，这将导致高转换成本+一个巨大的头痛!
振动强度
增加强度的常用方法是增加来自振动电机的力。对于ERMs，这意味着通过输入更高的电压来提高速度。你也可以用一个更大的马达来制造更大的质量。
但请注意，对于ERMS，改变速度（影响力量）也影响振动的频率。对于更精度，LRA可耦合幅度和频率，因此您可以在不影响频率的情况下变化幅度。
安装振动电机
振动电机通常安装在外壳上/外壳内或直接安装在PCB上。您可以轻松地3D打印外壳，以容纳振动电机并安装它。如果安装到PCB上，通常有通过通孔引脚进行焊接的选项。在硬币和LRA的情况下，您可以只使用粘合背衬。
用于安装ERM振动电机的技术包括在PCB（右）上直接确保外壳（左）或固定。“数据实体类型=“文件”数据实体uuid=“5ad3b2f7-c2ed-4a6b-b547-777f1bfdb429”>
驱动/驱动振动电机
对于采用DC信号的ERM和硬币振动电机，可以直接从电池供电。然而，对于触觉，您有兴趣响应输入的地方，您可能希望将振动电机连接到微控制器，不仅可以控制/关闭，还可以控制幅度或振动曲线。对于采用AC信号的LRA，您很可能需要将LRA驱动程序纳入最佳工作频率。
触觉扩展宇宙
Novint Falcon（2007年发布）是一款模拟纹理、重量和运动的控制器，可提供逼真的虚拟体验。“数据实体类型=“文件”数据实体uuid=“9eaa11f2-52fb-49fb-b910-b97001f0d5d2”>
在本文中，我们只是触及触觉反馈的表面。振动电机是提供反馈的一种方法。我们可以更简单地考虑为实际的物理按钮使用圆顶开关，或者更复杂地考虑使用剪切力微调触觉响应类型和轮廓的新虚拟现实控件。
即使在振动电机的类别内，我们也可以获得非常复杂，具体，振动的参数和轮廓。只需查看Apple的Taptic引擎，以便添加多少细化。根据您决定的简单或复杂程度，采用触觉反馈可以允许您的设备在用户体验和有效性方面进行巨大进步。
只是第一步！
还有很多方法可以将触觉反馈结合到您的设备中，超出我们所涵盖的设备。希望这里描述的示例将作为跳板，因此您可以立即使用设计中的触觉。这是一个微妙，但功能强大的工具，使您的产品更有效和直观，是否使虚拟现实更加沉浸，为手持工具提供更精确的精度，或者只是为了提高用户体验。这里的样本只是基本的样本，但是有许多令人兴奋的触觉技术，因为更好地模拟了触摸感，使互动更加现实！
