CN106462245A - 多模态触觉效应系统 - Google Patents

Abstract

一种输出触觉效应的设备包括：触觉效应生成器，其包括被配置成输出触觉效应的一个或多个流体微滴，以及被配置成控制所述一个或多个流体微滴的移动的基底。所述设备还包括致动器，所述致动器耦合到触觉效应生成器，被配置成在基底上施加一个或多个力以使得所述一个或多个流体微滴输出触觉效应。

Description

多模态触觉效应系统

技术领域

本文所述的示例一般涉及提供用于移动设备的多模态触觉响应系统的方法、系统和设备。

背景技术

在当今的电话、平板设备和其它使能实现触觉效应的设备中的触觉电机（motor）主要是线性转动致动器（LRA）或偏心转动质量电机（ERM）。这样的触觉电机相对大且高功耗，以及在其频率响应方面受具有窄操作带宽所限制。为了实现复杂的触觉信号，多于一个电机需要结合复杂的算法来被使用，这由于移动平台中的尺寸和功率约束而不实际。

附图说明

通过阅读随后的说明书和随附权利要求，并且通过参考随后的附图，实施例的各种优势对于本领域技术人员而言将变得显而易见，在所述附图中：

图1是图示了触觉效应设备的示例的框图；

图2A图示了包括微滴阵列的触觉效应生成器的示例的顶视图；

图2B图示了触觉效应生成器的示例的部件分解视图；

图3图示了环形结构的示例；

图4是致动器的示例和触觉效应生成器的示例的透视图；

图5是包括可穿戴计算机的示例的触觉效应设备的示例的透视图；

图6图示了一个或多个微滴可以采取的形状的若干示例；

图7图示了一个或多个微滴可以采取的形状的若干附加示例；

图8A图示了包括三层的触觉效应生成器的示例的部件分解视图；

图8B是沿着纹理棘轮（ratchet）移动的微滴的示例的示意性顶视图；

图9是同心圆形棘轮的示例的示意性顶视图；

图10图示了用于输出一个或多个触觉效应的过程的示例；

图11图示了用于制造触觉效应设备的示例性过程；以及

图12图示了用于制造触觉效应设备的示例性过程。

具体实施方式

图1是图示了触觉效应设备100的示例的框图。触觉效应设备100可以包括用户接口102，所述用户接口102可以被配置成接收输入数据并且将输入数据传送到处理器106。处理器106可以被配置成对来自用户接口102和/或存储器118的输入数据进行处理并且将输入数据与一个或多个触觉效应相关联。处理器106可以被配置成从与所述一个或多个触觉效应相关联的一个或多个可用命令中选择一个或多个命令，其中所述一个或多个命令可以各自与不同的触觉效应相关联，并且其中所述不同的触觉效应可以各自包括不同的模式。所述不同的模式可以在空间上、时间上和/或按频率和/或幅度而变化。各种触觉效应模式可以包括同时以两个或多个不同的频率而执行。处理器106可以包括子处理器，诸如传感器致动器融合核107。传感器致动器融合核107可以被配置成独立于处理器106而对有关于触觉效应生成的数据进行处理。

在示例中，处理器106可以将所述一个或多个命令发送到驱动器108。驱动器108可以基于所述一个或多个命令而驱动致动器110。致动器110可以耦合到触觉效应生成器112，所述触觉效应生成器112可以被配置成输出一个或多个触觉效应。致动器110可以包括单个致动器或可以包括两个或多个致动器。致动器110可以被配置成在触觉效应生成器112上施加各种力以致动各种触觉效应，因而提供多模态和/或多频率的触觉效应。一个或多个力可以相关联于特定的触觉效应，并且可以包括一个或多个振动、静电力、电信号、声波、热、压缩、物理力等等、或其组合。在另一示例中，驱动器108可以耦合到触觉效应生成器112并且可以将一个或多个电信号发送到触觉效应生成器112以生成一个或多个触觉效应。

在示例中，触觉效应生成器112可以包括以阵列的一个或多个微滴114的系统。微滴114可以是小滴流体、流体与表现为流体的细颗粒的组合和/或在微升和/或毫升尺度或更小的上表现为流体的细颗粒，并且可以被配置成至少部分地响应于由致动器110、由与微滴114接触的表面、由表面的组成、由微滴114的组成和/或由所述一个或多个微滴与基底之间的静电力、或由类似物或其组合所施加的力而输出触觉效应。在示例中，所述细颗粒可以是固态和/或半固态的。

在示例中，微滴114可以通过使用微流体原理（principal）来被控制。本文中的微流体是指涉及小量流体和/或细颗粒的系统的设计和控制。微流体还可以指调节流体的行为，对几何上受约束于亚毫米尺度的细颗粒和/或流体进行精确控制和操纵。微流体可以涉及操纵离散量的流体和/或细颗粒以生成、输送、振动、合并和拆分流体微滴以便操纵和/或控制一个或多个微滴（诸如微滴114），从而提供一个或多个触觉效应。微滴114可以被配置成以一个或多个频率和/或模式来输出触觉效应，并且在空间和时间上可以是复杂的。微滴114可以响应于暴露于两个或多个同时频率和/或两个或多个同时频率的感应而产生触觉效应。

在示例中，触觉效应设备100可以是被使得能够输出一个或多个触觉效应的各种设备中的任一个。例如，触觉效应设备100可以包括视频游戏控制器、腕带、移动通信设备、移动计算设备、平板设备、笔记本电脑、可拆卸的板式设备、Ultrabook^TM系统、可穿戴的通信设备、个人计算机、可穿戴的计算机、智能鞋、娱乐设备、电子设备、可穿戴的电子设备和/或类似物或其组合。在这样的设备中，触觉效应可以通过设备的任何表面来被传输，例如屏幕、背侧、拐角、边缘、顶侧、底侧、左侧或右侧等等或其组合。另外，触觉效应可以包括微滴114的加热和/或冷却。

在示例中，用户接口102和/或传感器104可以被布置在触觉设备100中或其上。在另一示例中，用户接口102和/或传感器104可以与触觉设备100分离。在示例中，用户接口102可以被配置成接收用户输入，诸如物理输入、按钮按压、触发致动、触觉输入、音频输入、预设输入和/或触发、热输入和/或类似物或其组合。在示例中，用户接口102可以包括触摸屏、键盘、按钮、轮、鼠标、触摸板、麦克风和/或类似物或其组合。用户接口102可以包括传感器104和/或传感器104可以与用户接口102分离或与其在一起。传感器104可以被配置成接收用户输入和/或感测一个或多个物理现象，诸如温度、光、压力、声音、运动、湿度、化学品、电信号、生命体征和/或类似物或其组合。传感器104可以包括任何的各种传感器，诸如触摸传感器、光传感器、生物计量传感器、电流传感器、热传感器、压力传感器和/或类似物，或其上的组合。

在示例中，用户接口102和/或传感器104可以耦合到处理器106、传感器致动器融合核107和/或存储器118。处理器106和/或传感器致动器融合核107可以被配置成直接从用户接口102和/或传感器104和/或从存储器118接收并处理输入数据和/或传感器数据。处理器106可以响应于输入数据和/或传感器数据而选择与算法和/或指令集相关联的命令以供由驱动器108执行。这样的算法和/或指令集可以被配置成使得驱动器108驱动致动器110。致动器110可以使得触觉效应生成器112输出与输入数据和/或传感器数据相关联的一个或多个触觉效应。在另一示例中，这样的算法和/或指令集可以被配置成使得驱动器108向触觉效应生成器112发送信号以输出与输入数据和/或传感器数据相关联的一个或多个触觉效应。处理器106可以被配置成基于输入数据和/或传感器数据来优化算法和/或指令集。在示例中，传感器致动器融合核107可以独立于处理器104而处理数据，诸如与用户接口102、传感器104、存储器118、致动器110和/或触觉效应生成器112相关联的数据。

在示例中，致动器110可以耦合到触觉效应生成器112并且可以被配置成产生各种运动，所述各种运动可以被传送和/或传输到触觉效应生成器112中/上的各种位置处的微滴114。致动器110可以使得两个微滴114同时以不同频率振动和/或可以使得任何微滴114同时以两个或多个频率振动来生成一个或多个触觉效应。致动器110可以将竖直和/或水平振动转换成各种空间和时间性频率输出。这样的运动可以被传输到触觉效应生成器112中的一个或多个微滴114以生成一个或多个触觉效应。

图2A图示了包括微滴214的阵列204的触觉效应生成器112的示例的顶视图。在示例中，微滴214可以各自包括流体材料的微滴，所述流体材料诸如液体、液体和表现为流体的细颗粒的组合、和/或表现为流体的细颗粒。这样的流体材料可以包括水、带电的油、稳定的碳氟化合物的油、硅油、生物兼容的硅油、惰性油、任何种类的化学稳定液体和/或类似物或其组合。可以表现为流体的细颗粒可以带电。在示例中，可以表现为流体的细颗粒可以小于大约10μm，较大的颗粒同样也可以起作用。

图2B图示了触觉效应生成器112的部件分解视图。在示例中，触觉效应生成器112可以包括三层，包括基底202、阵列层204和膜206。基底202可以由各种材料构成。基底材料可以基于其促进微滴214的生成、振动、输送、合并、拆分和/或成形的能力而被选择。这样的材料可以包括聚合物、弹性体、热塑性塑料、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、涂覆有氟-辛基-三氯-硅烷（FOTS）的硅、聚降冰片烯、Teflon^TM（聚四氟乙烯）、氟化聚烯烃、酚醛清漆树脂和/或其它疏水性材料等等、或其组合。基底202可以被制造以生成、控制和/或操纵微滴214。在另一示例中，基底202可以包括一个或多个不同的区。在示例中，基底202上的一个区可以包括（一个或多个）亲水性材料，并且基底202上的不同区可以包括（一个或多个）疏水性材料。基底202可以通过使用微制造技术来被制造，以使其上的亲水性和/或疏水性的区图案化，从而控制和/或操纵微滴214。

在示例中，膜206可以由柔性材料构成，使得微滴214的运动和/或其它特征可以被用户通过膜206而感觉到。这样的柔性材料可以包括薄硅层、聚合物、选自PDMS族材料的材料、选自聚（丙烯酸甲酯）（PMA）族聚合物的材料、弹性体、乳胶、碳纤维和或类似物或其组合。膜206可以被配置成在基底202和膜206之间围封（enclose）一个或多个微滴214。在示例中，微滴214可以是各自被限制在柔性膜206和基底202之间的微升和/或毫升尺度的流体微滴。膜206可以是对用户而言可达的并且与用户接触。

在示例中，可以在基底202上形成一个或多个环形表面结构222的阵列220。微滴214可以被布置在结构222中对应的结构上。

存在使用各种振动频率、疏水性、亲水性物质和/或各种表面特性来通过微滴214使能微流体控制的多种多样的方法。以下提供这样的制造的示例。然而，示例不意图限制所要求保护的主题并且仅仅用于说明性目的。

图3图示了示例性的环形结构222。在示例中，结构222可以包括一个或多个台面结构302，所述一个或多个台面结构302在台面结构302中间具有一个或多个环形槽304。结构222可以包括具有不同粗糙度的两个或多个区。第一区306可以是微滴、诸如微滴214的中心可以被布置到的地方。当微滴214振动时，微滴214可以扩张到第二区308上，所述第二区308可以具有较低的粗糙度并且因此与第一区306相比可以相对不太具疏水性。这种粗糙度改变可以促进在第二区308上的微滴214的接触线的运动。在其它示例中，基底202可以被制造有纹理棘轮或其它结构、而不是圆形结构222，所述纹理棘轮或其它结构被配置成在特定的方向上、在特定的图案中或在特定的形状中等等或其组合来移动微滴。

图4是致动器110和触觉效应生成器112的示例的透视图。在示例中，触觉效应生成器112可以包括基底202上微滴214的阵列204。在示例中，致动器110可以与基底202接触。致动器110可以包括机械电机、电气电机、气动电机、电磁线性电机、伺服电机、梳状驱动器、压电电机和/或其它致动设备，并且可以被配置成将运动、诸如振动传输到基底202。这样的运动可以是以各种频率和/或幅度，并且可以通过各种已知方法来被控制。由致动器110致动的运动可以使得微滴214以各种频率谐振和/或可以生成各种空间和时间性的频率输出。

在示例中，微滴214可以被配置成展现各种模式并且可以被分布在基底202的表面402上，使得由触觉效应生成器112所生成的触觉效应可以在空间和时间上变化。微滴214可以被分别控制和/或以包含一个或多个微滴214的区而被控制。因而，触觉设备生成器112可以同时和/或相继地展现各种触觉模式。可以基于触觉效应生成器112中的多个可变因素来生成和/或控制任何微滴214的形状、移动、振动、温度和/或类似物。例如，通过变化基底202的致动频率、表面402特性、在微滴214与基底202和/或膜206之间的表面交互、微滴214的液体物理性质、微滴214的接触线、通过基底202传送的电信号、微滴214的量和/或类似物或组合可以生成许多不同的空间模式（pattern）和时间模式。

在示例中，致动器110可以将振动传输到基底202，从而通过圆形结构222中对应的圆形结构而使得每个微滴214振动。这样的振动可以使得每个微滴214的占位区（footprint）以相关联于基底202的振动频率的特定频率而扩张（图4中利用实心半圆404示出）和收缩（图4中利用点线半圆406示出）。这样的扩张和收缩可以通过膜206而被用户感觉到。

另一实现方式涉及使用电润湿现象来通过使用电势差改变、例如电压控制的致动来改变相对于表面402的微滴214中至少一个微滴中的流体的润湿性质，从而产生一个或多个微滴214的响应的不同模式形状和频率。在另一示例中，热毛细作用和/或光学俘获可以用于操纵一个或多个微滴214。

图5是包括可穿戴计算机500的触觉效应设备100的示例的透视图。在示例中，触觉效应设备100可以包括基底202，所述基底202在图5中是透明的以示出微滴214的阵列204。膜206可以与用户的手腕接触。因而，如上所述的一个或多个触觉效应可以通过膜206被传送给穿戴可穿戴计算机500的用户。在示例中，可穿戴计算机500可以是导航设备，其中触觉效应可以增强导航指向。例如，与特定的指向、诸如向前、向后、向左和/或向右相结合，微滴214可以以对应的方向被顺序激励，从而向用户提供对指示微滴214以特定方向、诸如从左到右移动的触觉信号的波的感觉。箭头502和/或504示出微滴的顺序激励或振动可以移动的方向的示例。然而，微滴214的许多其它的方向和图案是可能的。

在另一示例中，可穿戴计算机500可以是移动通信设备，其被配置成提供具有空间/时间触觉输出的模式的离散电子邮件和/或消息通知。微滴214触觉输出的模式可以与音乐或声音相互关联以传达消息的“基调（mood）”。这样的触觉输出可以包括温度改变。

在另一示例中，可穿戴计算机500可以是健康监视设备，其被配置成向用户提供关于与所监视的健康状况相关联的传感器数据的反馈。例如，微滴214触觉输出的模式可以与心跳相互关联以触觉地传送每分钟的跳动。

在另一示例中，触觉效应设备100可以包括视频游戏控制器。触觉效应设备100上的按钮可以包括触觉效应生成器112。用户可以能够通过按钮上的膜206感受微滴214，这可以增强给用户的游戏反馈。

图6图示了一个或多个微滴214的示例性阵列204可以采取的若干形状。可以通过对可以影响微滴214的形状、移动、振动的基底202的致动频率、表面402特性、微滴214之间的表面交互、微滴214的液体物理性质、微滴214之间的接触性质、微滴214与基底202的底层固态表面402之间的交互、和/或类似物、或其组合进行控制来生成这样的变化的形状。

图7图示了一个或多个微滴214可以采取的若干附加形状。可以通过对可以影响微滴214的形状、移动、振动的基底202的致动频率、表面402特性、微滴214之间的表面交互、微滴214的液体物理性质、微滴214之间的接触性质、微滴214与基底202的底层固态表面402之间的交互、和/或类似物、或其组合进行控制来生成这样的变化的形状。如所示出的，微滴702可以包括轴对称的波，微滴704可以包括初发的方位波，微滴706可以包括轴对称的分解，微滴708可以包括晶格模式，微滴710可以包括晶格分解，并且微滴712可以包括预射（pre-ejection）模式。

图8图示了包括三层的触觉效应生成器112的部件分解视图，所述三层包括基底802、微滴层804和膜806。膜806可以包括软性聚合物和/或另一柔性材料。在示例中，微滴814可以被布置在纹理棘轮808上。纹理棘轮808可以由一系列弧形横档（rung）810组成。纹理棘轮808可以被蚀刻在基底802中。基底802可以包括疏水性物质，诸如涂覆有氟-辛基-三氯-硅烷（FOTS）的硅。纹理棘轮308可以可替换地被塑造在弹性体或其它材料中。邻近的柱状阵列812可以形成显微镜下粗糙的超疏水性表面。在示例中，微滴814可以被感应以沿着棘轮808在箭头830的方向上移动。微滴814的这样的方向性移动可以由用户通过膜806而感觉到。可以通过振动期间在微滴814和纹理棘轮808之间的交互来感生微滴814的移动。振动可以通过致动器110来驱动。可替换地，棘轮808可以利用锯齿状的几何结构和振动或各项异性的纳米结构来感生针对液体输送的不对称性。输送机制宽泛地变化，其中示例包括声学振动、电润湿、超顺磁性、以及Leidenfrost效应等等或其组合。

图8B是沿着纹理棘轮808移动的微滴814的示例的示意性顶视图。纹理棘轮808可以包括若干横档810。在示例中，在振动期间并且在平衡时，微滴814的占位区820可以沿着其前沿818而与弧形横档对准，而其后沿816可以跨若干横档810。微滴814可以开始于平衡890。在润湿阶段892期间，微滴814的占位区820可以在振动期间随着棘轮808向上加速而扩张。在去润湿阶段894期间，微滴814的占位区820可以在振动期间随着棘轮808向下加速而收缩。在振荡循环之后返回到平衡896，微滴814可以沿着纹理棘轮808在箭头830的方向上移动某个距离。在另一示例中，纹理棘轮可以以诸如圆形、八字形、方形、波和/或其它非线性路径等等、或其组合之类的形状被配置。

图9是圆形棘轮932和圆形棘轮934的示例的示意性顶视图。棘轮932和934可以在基底202的表面中被制造并且可以被并入到触觉效应生成器112中。在示例中，纹理棘轮932可以包括若干横档，所述若干横档被配置成在基底202的振动期间在顺时针方向上移动微滴936。在示例中，纹理棘轮934可以包括若干横档，所述若干横档被配置成在振动期间在逆时针方向上移动微滴938。因而，微滴936和938可以在振动期间在相反的方向上移动。围绕圆形棘轮932和934的微滴936和938环绕转动的速度可以通过对诸如振动频率、微滴936和938的组成、基底802和/或其上表面结构的组成和/或类似物、或其组合之类的因素进行控制来被控制。棘轮932的组成和/或结构可以不同于棘轮934的组成和/或结构，以使得微滴936可以以不同于微滴938的速度行进。微滴936和938的移动可以通过膜806而被用户感觉到。在示例中，使用基底802的表面修改来使表面更具疏水性或使用由微滴936和938所采取的特定的拓扑模式、模式和/或路径可以被稳定并且可以降低对于将微滴936和938中的液体致动成不同的时空模式而言所需的总功率。

图10图示了用于输出一个或多个触觉效应的过程1000的示例。过程1000开始于操作1002，其中处理器106将输入数据与一个或多个触觉效应相关联。在操作1004处，处理器106可以基于输入数据而从各自与各种两个或多个不同触觉效应中的一个相关联的命令的选择中选择命令。在操作1006处，处理器106经由驱动器108将命令发送到致动器110，以基于输入数据而在与一个或多个微滴214接触的基底202上施加物理力。所述不同的触觉效应可以各自包括不同的模式，其中所述不同的模式可以在空间上、时间上、按频率和/或按幅度、或其组合而变化。物理力可以选自一个或多个物理力，包括以下各项中的至少一个：一个或多个振动、静电力、电信号、声波、热和/或压缩。在示例中，处理器106可以将命令选择的每个推荐与所述一个或多个物理力中的一个或多个相关联，并且可以将所述一个或多个物理力中的每一个与特定的触觉效应相关联。在操作1008处，微滴214可以响应于命令而施加所述一个或多个触觉效应。

图11图示了用于制造触觉效应设备的示例性过程1100。在操作1102处，包括疏水性材料的基底可以被提供并且被配置成耦合到致动器，所述致动器被配置成基于输入数据而向基底施加物理力。疏水性材料可以是以下各项中的至少一个：聚合物、弹性体、热塑性塑料、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、涂覆有氟-辛基-三氯-硅烷（FOTS）的硅、聚降冰片烯、PDMS、Teflon^TM（聚四氟乙烯）、氟化聚烯烃、和/或酚醛清漆树脂。在操作1104处，一个或多个流体微滴可以被布置在基底的表面上，其中所述一个或多个微滴被配置成响应于由致动器施加到基底的物理力而输出触觉效应。所述一个或多个微滴可以包括以下各项中的至少一个：水、油和/或表现为液体材料的细颗粒的集合。在操作1106处，微滴可以被围封在基底上的柔性膜中，其中所述膜被配置成通过膜而传输触觉效应。在示例中，一种结构可以被制造在基底的表面上，其中所述结构被配置成控制所述一个或多个微滴的运动。所述结构可以是纹理棘轮。

图12图示了用于制造触觉效应设备的示例性过程1200。在块1204处，基底1202可以被提供并且被配置成耦合到致动器110，所述致动器110可以被配置成基于从用户接口102所接收的输入数据来向基底1202施加力。基底1202可以包括电极1212。

在示例中，基底1202可以包括各种材料（诸如硅）和/或可以是疏水性的并且包括以下各项中的至少一个：聚合物、弹性体、热塑性塑料、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、涂覆有氟-辛基-三氯-硅烷（FOTS）的硅、聚降冰片烯、PDMS、Teflon^TM（聚四氟乙烯）、氟化聚烯烃、和/或酚醛清漆树脂。在块1206处，流体的微滴1214可以利用表面制备而以预定义的位置被布置在基底1202的顶表面1250上。微滴1214可以被配置成响应于由致动器110和/或由经由一个或多个电极1212所接收的信号施加给基底1202的力而输出触觉效应。在示例中，所述一个或多个微滴1214可以包括以下各项中的至少一个：水、油和/或表现为液体材料的细颗粒的集合。

在块1208处，微滴1214可以被围封在柔性膜1216中。膜1216可以密封微滴1214。膜1216可以被配置成通过其而传输（一个或多个）触觉效应。在示例中，一种结构可以被制造在基底1202的表面上，其中所述结构被配置成控制所述一个或多个微滴的运动。所述结构可以是纹理棘轮。

在示例中，处理器106和/或传感器致动器融合核107和/或存储器118可以与处理设备集成在一起，例如RAM或闪速存储器被布置在集成电路微处理器等等内。在其它示例中，存储器可以包括独立设备，诸如外部盘驱动器、存储阵列、便携式闪速密钥链坠（keyfob）等等。存储器和处理器106和/或传感器致动器融合核107和/或存储器118可以操作地耦合在一起，或与彼此通信，例如通过I/O端口、网络连接等等，并且处理设备可以读取存储器上所存储的文件。相关联的存储器可以凭借许可设置而按设计“只读”（ROM），或否。存储器的其它示例可以包括但可以不限于WORM、EPROM、EEPROM、闪速设备等等，其可以被实现在固态半导体设备中。其它存储器可以包括移动的部分，诸如常规旋转盘驱动器。所有这样的存储器可以是“机器可读的”，并且可以通过处理设备而可读。

操作指令或命令可以以所存储的计算机软件（也已知为“计算机程序”或“代码”）的有形形式来被实现或体现。程序或代码可以被存储在数字存储器中，并且可以通过处理设备来读取。“计算机可读存储介质”（或可替换地，“机器可读存储介质”）可以包括所有前述类型的存储器，以及未来的新技术，只要存储器可以能够至少临时地以计算机程序或其它数据的性质来存储数字信息，并且只要所存储的信息可以由适当的处理设备“读取”即可。术语“计算机可读”可以不限于对“计算机”意指完整的大型机、迷你计算机、台式或甚至膝上型计算机的历史性使用。相反，“计算机可读”可以包括可以通过处理器、处理设备或任何计算系统而可读的存储介质。这样的介质可以是可以通过计算机或处理器而本地和/或远程可访问的任何可用介质，并且可以包括易失性和非易失性介质，以及可移除和非可移除介质，等等，或其任何组合。

计算机可读存储介质中所存储的程序可以包括计算机程序产品。例如，存储介质可以用作存储或输送计算机程序的便利手段。为了便利的缘故，操作可以被描述为各种互连的或耦合的功能块或图解。然而，可以存在这样的情况：其中这些功能块或图解可以以不清楚的边界被等同地聚合到单个逻辑设备、程序或操作中。

本文所公开的是输出触觉效应的一个或多个设备的示例，所述一个或多个设备可以包括：触觉效应生成器，所述触觉效应生成器包括被配置成输出触觉效应的一个或多个流体微滴，和基底，所述基底被配置成控制所述一个或多个流体微滴的移动；以及致动器，所述致动器耦合到触觉效应生成器，被配置成在基底上施加一个或多个力以使得所述一个或多个流体微滴输出触觉效应。所述一个或多个设备还可以包括膜，所述膜耦合到基底并且被配置成围封所述一个或多个微滴，其中所述膜被配置成是柔性的并且通过膜来传输触觉效应。所述一个或多个设备还可以包括可以基于以下各项中至少一个的触觉效应的模式：基底的振动频率、被传输到所述一个或多个微滴的振动的频率、被传输到所述一个或多个微滴的振动的多个频率、基底的组成、基底上表面结构的存在、所述一个或多个微滴的组成、在所述一个或多个微滴和基底之间的静电力、或其组合。所述一个或多个设备还可以包括用户接口、传感器、或其组合，其中所述触觉效应对应于由用户接口所检测到的特定输入、由传感器对特定物理现象的感测、或其组合。所述基底还可以包括纹理棘轮，其中所述纹理棘轮被配置成在特定的方向上移动所述一个或多个微滴。在示例中，纹理棘轮可以被配置成以圆、以直线、沿着非线性的路径、或其组合来移动所述一个或多个微滴。纹理棘轮还可以被配置成在第一圆中以顺时针方向来移动一个微滴，并且被配置成在第二圆中以逆时针方向来移动另一微滴。基底可以包括疏水性材料或亲水性材料，或其组合。疏水性材料可以包括以下各项中的至少一个：聚合物、弹性体、热塑性塑料、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、涂覆有氟-辛基-三氯-硅烷（FOTS）的硅、聚降冰片烯、Teflon^TM（聚四氟乙烯）、氟化聚烯烃、酚醛清漆树脂或其组合。流体可以包括以下各项中的至少一个：水、油、碳氟化合物、硅油、生物兼容的硅油或者表现为液体材料的细颗粒的集合等等、或其组合。在示例中，水、油、碳氟化合物、硅油、生物兼容的硅油或者表现为液体材料的细颗粒的集合或其组合可以带电。在示例中，所述设备可以包括移动电话、平板设备、笔记本电脑、个人计算机、膝上型计算机、Ultrabook^TM系统、板式设备、可穿戴计算机、或其组合。在示例中，所述一个或多个微滴可以包括被布置在基底的顶表面上的阵列。

本文中所公开的是输出一个或多个触觉效应的一个或多个方法的示例，所述一个或多个方法可以包括通过处理器来将输入数据与一个或多个触觉效应相关联、并且通过处理器来发送命令以基于输入数据来在与一个或多个微滴接触的基底上施加力从而使得微滴施加所述一个或多个触觉效应。所述一个或多个方法还可以包括通过处理器来从各自与各种两个或多个不同的触觉效应中的一个相关联的命令的选择中选择命令。在示例中，所述不同的触觉效应各自可以包括不同的模式，并且其中所述不同的模式在空间上、时间上、按频率、按幅度、或其组合而变化。所述一个或多个方法还可以包括通过处理器来将命令与一个或多个力相关联，以及通过处理器来将所述一个或多个力与特定的触觉效应相关联。在示例中，所述一个或多个力可以包括以下各项中的至少一个：一个或多个振动、静电力、电信号、声波、热或压缩。

本文中所公开的是用于制造触觉效应设备的一个或多个过程的示例，所述一个或多个过程可以包括：将一个或多个流体微滴布置在基底的表面上，其中所述基底包括疏水性材料、亲水性材料或其组合，并且被配置成耦合到致动器，所述致动器被配置成基于输入数据而向基底施加力，其中所述一个或多个微滴被配置成响应于由致动器施加到基底的力而输出触觉效应；以及将所述一个或多个微滴围封在基底上的柔性膜中，其中所述膜被配置成通过膜而传输触觉效应。所述一个或多个过程还可以包括在基底的表面上制造一种结构，其中所述结构被配置成控制所述一个或多个微滴的运动。在示例中，基底的表面可以包括疏水性材料区和亲水性材料区。在示例中，疏水性材料可以包括聚合物、弹性体、热塑性塑料、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、涂覆有氟-辛基-三氯-硅烷（FOTS）的硅、聚降冰片烯、Teflon^TM（聚四氟乙烯）、氟化聚烯烃、酚醛清漆树脂或其组合。在示例中，所述流体可以包括水、油、表现为液体材料的细颗粒的集合、或其组合。

本文中所公开的是包括输出触觉效应的指令的一个或多个非暂时性计算机可读介质的示例，所述指令响应于由计算设备对指令的执行而可以使得计算设备能够将输入数据与一个或多个触觉效应相关联，并且发送命令以基于输入数据而在与一个或多个微滴接触的基底上施加力，从而使得微滴施加所述一个或多个触觉效应。所述一个或多个非暂时性计算机可读介质还可以包括输出触觉效应的指令，所述指令响应于由计算设备对指令的执行还可以使得计算设备能够从各自与各种两个或多个不同的触觉效应中的一个相关联的命令的选择中选择命令。

本文中所公开的是一种装置，所述装置包括执行如在以上的任何章节中或图中所讨论的方法的构件。本文中所公开的是一种包括机器可读指令的机器可读存储装置，所述机器可读指令当被执行时如在以上任何章节中或图中所公开的那样实施一种方法或实现一种装置。本文中所公开的是一种包括代码的机器可读介质，所述代码当被执行时使得机器执行如在以上任何章节中或图中所公开的方法。

已经描述和图示了示例的原理，应当显而易见的是，所述示例可以在布置和细节方面被修改而不偏离这样的原理。我们主张所有修改和变型都处于以下权利要求的精神和范围内。

Claims (25)

1.一种输出触觉效应的设备，包括：

触觉效应生成器，其包括被配置成输出触觉效应的一个或多个流体微滴，以及被配置成控制所述一个或多个流体微滴的移动的基底；以及

致动器，其耦合到触觉效应生成器，被配置成在基底上施加一个或多个力以使得所述一个或多个流体微滴输出触觉效应。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括：

膜，其耦合到基底并且被配置成围封所述一个或多个微滴，其中所述膜被配置成是柔性的并且通过膜来传输触觉效应。

3.根据权利要求1所述的设备，其中触觉效应的模式基于以下各项中的至少一个：基底的振动频率、被传输到所述一个或多个微滴的振动的频率、被传输到所述一个或多个微滴的振动的多个频率、基底的组成、基底上的表面结构的存在、所述一个或多个微滴的组成、在所述一个或多个微滴和基底之间的静电力、或其组合。

4.根据权利要求1所述的设备，还包括用户接口、传感器或其组合，其中所述触觉效应对应于由用户接口所检测到的特定输入、由传感器对特定物理现象的感测、或其组合。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述基底包括纹理棘轮，其中所述纹理棘轮被配置成在特定的方向上移动所述一个或多个微滴。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述纹理棘轮被配置成以圆、以直线、沿着非线性路径或其组合来移动所述一个或多个微滴。

7.根据权利要求5所述的设备，其中所述纹理棘轮被配置成在第一圆中以顺时针方向来移动一个微滴，以及被配置成在第二圆中以逆时针方向来移动另一微滴。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述基底包括疏水性材料或亲水性材料或其组合。

9.根据权利要求8所述的设备，其中疏水性材料是以下各项中的至少一个：聚合物、弹性体、热塑性塑料、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、涂覆有氟-辛基-三氯-硅烷（FOTS）的硅、聚降冰片烯、Teflon^TM（聚四氟乙烯）、氟化聚烯烃、酚醛清漆树脂或其组合。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体包括以下各项中的至少一个：水、油、碳氟化合物、硅油、生物兼容的硅油或表现为液体材料的细颗粒的集合等等、或其组合。

11.根据权利要求10所述的设备，其中水、油、碳氟化合物、硅油、生物兼容的硅油或表现为液体材料的细颗粒的集合、或其组合带电。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备包括移动电话、平板设备、笔记本电脑、个人计算机、膝上型计算机、Ultrabook^TM系统、板式设备、可穿戴计算机、或其组合。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个微滴包括被布置在基底的顶表面上的阵列。

14.一种输出一个或多个触觉效应的方法，包括：

通过处理器将输入数据与一个或多个触觉效应相关联；以及

通过处理器发送命令以基于输入数据来在与一个或多个微滴接触的基底上施加力，从而使得微滴施加所述一个或多个触觉效应。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括通过处理器来从各自与各种两个或多个不同触觉效应中的一个相关联的命令的选择中选择命令。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述不同的触觉效应各自包括不同的模式，并且其中所述不同的模式在空间上、时间上、按频率、按幅度、或其组合而变化。

17.根据权利要求14所述的方法，还包括：

通过处理器来将命令与一个或多个力相关联；以及

通过处理器来将所述一个或多个力与特定的触觉效应相关联。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述一个或多个力包括以下各项中的至少一个：一个或多个振动、静电力、电信号、声波、热或压缩。

19.一种用于制造触觉效应设备的过程，包括：

将一个或多个流体微滴布置在基底的表面上，其中所述基底包括疏水性材料、亲水性材料或其组合，并且被配置成耦合到致动器，所述致动器被配置成基于输入数据而向基底施加力，其中所述一个或多个微滴被配置成响应于由致动器施加到基底的力而输出触觉效应；以及

将所述一个或多个微滴围封在基底上的柔性膜中，其中所述膜被配置成通过膜而传输触觉效应。

20.根据权利要求19所述的过程，还包括：

在基底的表面上制造一种结构，其中所述结构被配置成控制所述一个或多个微滴的运动。

21.根据权利要求20所述的过程，其中所述基底的表面包括疏水性材料区和亲水性材料区。

22.根据权利要求19所述的过程，其中疏水性材料是聚合物、弹性体、热塑性塑料、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、涂覆有氟-辛基-三氯-硅烷（FOTS）的硅、聚降冰片烯、Teflon^TM（聚四氟乙烯）、氟化聚烯烃、酚醛清漆树脂或其组合。

23.根据权利要求19所述的过程，其中所述流体包括水、油、表现为液体材料的细颗粒的集合、或其组合。

24.一种包括输出触觉效应的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令响应于由计算设备对指令的执行而使得计算设备能够：

将输入数据与一个或多个触觉效应相关联；以及

发送命令以基于输入数据来在与一个或多个微滴接触的基底上施加力，从而使得微滴施加所述一个或多个触觉效应。

25.根据权利要求24所述的非暂时性计算机可读介质，还包括输出触觉效应的指令，所述指令响应于由计算设备对指令的执行还使得计算设备能够从各自与各种两个或多个不同触觉效应中的一个相关联的命令的选择中选择命令。