觸覺反饋,一個近年來興起的熱門領(lǐng)域。觸覺反饋技術(shù)通過作用力、振動等一系列動作為使用者再現(xiàn)觸感。這一力學(xué)性質(zhì)可被應(yīng)用于計算機模擬中的虛擬場景或者虛擬對象的控制,以及加強對于機械和設(shè)備的遠(yuǎn)程操控。
常見的觸覺設(shè)計里有偏轉(zhuǎn)質(zhì)量馬達(dá)(ERM),線性共振傳動器(LRA),壓電式傳動器(Piezo)這幾種傳動器。從工作原理上,這些都是共通的,觸摸事件觸發(fā)處理器產(chǎn)生觸覺振動。ERM是最早出現(xiàn)也最成熟的技術(shù),手機震動這個大家都感受過的例子就是ERM形成的。LRA以共振頻率工作的方式,讓驅(qū)動器可以在更低功耗條件下運行,功耗比ERM低,但是弊端就是在頻率方面沒有了靈活性。壓電式在之前的文章中詳細(xì)提過,明顯高于前面二者的響應(yīng)速度是其特色。
如何通過這些傳動器產(chǎn)生振動效果呢,這離不開觸覺驅(qū)動器。觸覺驅(qū)動器發(fā)送模擬或數(shù)字輸入信號,然后驅(qū)動器放大信號或從構(gòu)件中調(diào)用波形,并輸出到傳動器以產(chǎn)生振動效果。在這類觸覺驅(qū)動上,算法創(chuàng)新和高集成低功耗是發(fā)展趨勢。當(dāng)然,驅(qū)動器性能足夠優(yōu)秀才能帶來更好的觸覺反饋。目前低功耗,高性能的觸覺驅(qū)動在市場上都是供不應(yīng)求。
DRV2624ERM/LRA觸覺驅(qū)動器
基于DRV2524的驅(qū)動器目前在TI官網(wǎng)上仍顯示為缺貨,到貨也遙遙無期。簡單,高效是這款芯片在行業(yè)內(nèi)受歡迎最直接的原因。
(DRV2524,TI)
DRV2624觸覺驅(qū)動器支持LRA和ERM器件。對于觸覺電機控制來說,它提供了包括較小的解決方案尺寸、改進(jìn)的輸出驅(qū)動器效率、閉環(huán)電機控制、快速啟動以實現(xiàn)低延遲反饋以及自動共振跟蹤這些特性來消除觸覺電機控制的復(fù)雜性。上面這些功能特性幾乎已經(jīng)可以實現(xiàn)對觸覺電機的完美控制。
在觸覺效果的展現(xiàn)上,DRV2624采用的是SimpleDrive單線制振動方案,并內(nèi)置存儲器和可循環(huán)波形序列器,以及自動過驅(qū)和制動功能,可輕松生成清晰優(yōu)質(zhì)的觸覺效果,從而減輕處理單元的負(fù)擔(dān)。
從電機控制到觸覺展現(xiàn),DRV2624的表現(xiàn)都無可指摘。它還特有自動進(jìn)入待機狀態(tài)功能和電池保護(hù)的功能,通過NRST引腳可使器件進(jìn)入完全關(guān)斷狀態(tài),從而節(jié)省更多的電能。集成度高性能好,功耗還低,難怪它到現(xiàn)在仍然缺貨。
LC898301XALRA觸覺驅(qū)動器
LC898301XA僅支持線性振動,因此不適用于ERM。LC898301XA最大的特色是頻率可以自動調(diào)節(jié)至線性振動器的諧振頻率,而不需使用其他外部零件。
(LC898301XA,ONSEMI)
頻率可以自動調(diào)節(jié)的這種高能效驅(qū)動,只需要很少的能量就能實現(xiàn)強力的振動。該IC LRA的共振頻率自動調(diào)節(jié)范圍大概在150Hz至385Hz。啟動時間和制動時間可完全通過I2C設(shè)置進(jìn)行配置。通過I2C設(shè)置同樣可調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓。
LC898301XA的驅(qū)動模式也是很有特色的點。不僅可以通過I2C中頻設(shè)置可調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓,也可以自動檢測PWM驅(qū)動模式?;谠撓盗械母咝?qū)動和全面的驅(qū)動模式,LC898301XA的整體功耗非常低。對于觸覺應(yīng)用,小型和低功耗還是很重要的,LRA一般是此類應(yīng)用的首選。
MAXIM觸覺驅(qū)動系列
首先說一說Maxim的TacTouch控制,TacTouch控制提供高度集成的觸摸信號處理和觸覺響應(yīng)解決方案,無需為應(yīng)用處理器或系統(tǒng)微控制器開發(fā)額外固件,在降低研發(fā)成本和設(shè)計復(fù)雜度的前提下提供先進(jìn)的觸控接口。
在TacTouch系列解決方案里,大部分都集成了觸覺驅(qū)動器,其中MAX77501這款壓電式觸覺驅(qū)動器在這個觸覺方案里有很多次露臉。
(MAX77501,MAXIM)
壓電式驅(qū)動的響應(yīng)速度就不用多提,600μs的快速啟動時間已經(jīng)很快了。MAX77501利用2.8V至5.5V輸入電源能夠產(chǎn)生幅值高達(dá)110VPK-PK的單端觸覺波形,并支持存儲器回放和觸覺波形實時流模式。該IC采用的是超低功耗的boost架構(gòu),為觸覺執(zhí)行器驅(qū)動器提供最低功耗方案,這一特點體現(xiàn)在75μA的待機電流和1μA關(guān)斷電流上。這種低IQ的功耗模式保證了電池的壽命,再配置130V過壓、UVLO和熱保護(hù),該系列IC可靠性相當(dāng)有保障。
小結(jié)
在LRA,ERM,還有壓電式的選擇上最終還是要視場景而定?;趹T性電機的ERM資歷最老技術(shù)也最成熟,在廣泛的觸覺場合都有用武之地。LRA的線性運動,高清觸覺以及低功耗是其與ERM相比更豐富的地方。需要在高壓快速響應(yīng)的應(yīng)用上,興起的壓電式技術(shù)則更受歡迎。
-
馬達(dá)
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
818瀏覽量
62168 -
傳動器
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
9瀏覽量
2240
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論