CN109314177B - 柔性触觉驱动器 - Google Patents

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Abstract

根据一实施例的柔性触觉驱动器包括：能够弯曲的触觉传递部，包括能够对于外部磁场发生反应而极化的磁性粒子，以及含有所述磁性粒子的矩阵层；磁场生成部，位于所述磁场传递部的下方，向所述触觉传递部施加磁场；以及膜形状的弹性部件，固定为其至少一部分与所述磁场生成部的上面实现面接触，并且与所述触觉传递部的上面及下面中任一个面实现面接触的方式。

Description

柔性触觉驱动器
技术领域
以下的说明，涉及一种柔性触觉驱动器。
背景技术
触觉学(Haptics)是一种有关触觉的技术，具体是指通过键盘、鼠标、操纵杆，以及触摸屏等使电子设备的使用者感受到触觉与力、动感等的技术。目前，电子设备与人类在交换信息时主要采用视觉或者听觉手段，但近来，为更加具体且真实地传递信息，触觉学得到关注。
通常，为实现触觉学技术而提供的触觉学装置有惯性式驱动器(Inertialactuator)、压电式驱动器(Piezoelectric actuator),电活性聚合物驱动器(Electro-active polymer actuator,EAP)等。
惯性式驱动器中有利用由连接至磁路的质量体产生的偏心力而产生振动的偏心旋转电机(Eccentric rotation motor，ERM)、弹性弹簧以及通过连接至磁路的质量体产生的共振频率将振动强度最大化的线性谐振驱动器(Linear resonant actuator,LRA)。
现有技术中，对于提供触觉的装置中有关线性谐振驱动器的有，韩国授权专利公报第10-1461274号(名称：
Figure BDA0001890784040000011
(线性谐振电机 ))、韩国公开专利公报第10-2016-0021160号(名称：
Figure BDA0001890784040000012
Figure BDA0001890784040000013
(弹性部件及具备其的线性振动电机))。然而上述驱动器具有体积大，无法满足特定的空间限制的缺点。
压电式驱动器以由于电场的作用外形瞬间发生变化的压电元件为中心，利用弹性体等以杆(Bar)或圆盘(Disk)的形态驱动的元件，现有技术有韩国授权专利公报第10-1075263号(名称：
Figure BDA0001890784040000014
(利用纤维素电活性纸膜的触觉学驱动器))及美国公开专利第US2014/0145555号(名称：THIN-FILM PIEZOELECTRIC ELEMENT,THIN-FILM PIEZOELECTRIC ACTUATOR,THIN-FILMPIEZOELECTRIC SENSOR,HARD DISK DRIVE,AND INKJET PRINTER APPARATUS)。然而，该技术为向触觉学应用提供适当的效果，通常需要数百伏的电压，对于弯曲容易产生破裂，由此，具有无法向使用者提供充分且持久的寿命的局限。
电活性聚合物驱动器是以在外部电力的作用下通过具有特定机制的高分子主杆(Backbone)的官能团(Functional group)而改变外形作为主要原理，将电活性聚合物膜粘接在质量体上而提供反复运动进行驱动的元件，现有技术有美国专利公开公报第US2013/0335354号(名称： ULTRA-THIN INERTIAL ACTUATOR)及美国专利公开公报第US2014/081879 号(名称：SYSTEM INCLUDING ELECTROMECHANICAL POLYMER SENSORS ANDACTUATORS)。该技术所具有的缺点为，在对于外部氧化的耐久性上具有问题，并且为了应用触觉学，需要数百伏的电压。
此外，除了上述触觉学提供装置，利用形状记忆合金而实现柔性并且能够应用触觉学的技术在美国专利公开公报第2011/0173970号(名称： FLEXIBLE ACTUATOR BASED ONSHAPE MEMORY ALLOY SHEET)中进行公开。然而，上述在先技术所具有的缺点为，需要高的温度，以及会发生破裂，因此无法长期稳定地驱动。
由此，需要对既具有柔性，还能够以低电压驱动，不仅适用于多种设备，而且除了单纯的振动还能一样进一步有效地提供更加感性复杂的信息的触觉传递结构进行研究。
发明内容
发明所要解决的问题
一实施例的目的在于，提供一种薄的、体积小的，而且具有柔性的能够适用于多种设备的柔性触觉驱动器。
并且，提供电子设备的整体或局部触感，通过控制磁场生成部的强度或者频率，向使用者提供除了振动之外的例如“敲打”等的触感的触觉驱动器。
而且，还提供一种IT领域的VR手套、游戏控制器、智能服装等，不仅设置于设备的内部，还能够设置于外部对使用者的皮肤直接进行敲打而实现局部触感及实时触觉传递的柔性触觉驱动器。
解决问题的技术方案
根据一实施例的一种柔性触觉驱动器，包括：能够弯曲的触觉传递部，包括能够对于外部磁场发生反应而极化的磁性粒子，以及含有所述磁性粒子的矩阵层；磁场生成部，位于所述磁场传递部的下方，向所述触觉传递部施加磁场；以及膜形状的弹性部件，固定为其至少一部分与所述磁场生成部的上面实现面接触。
所述弹性部件的弹性系数小于所述触觉传递部的弹性系数。
所述弹性部件的两端部分别向内或向外弯曲，所述弯曲的两端部粘接于所述磁场生成部的上面。
所述触觉传递部固定于所述弹性部件的上面。
所述触觉传递部能够固定于所述弹性部件的下面。
根据一实施例的一种柔性触觉驱动器，包括：能够弯曲的触觉传递部，包括能够对于外部磁场发生反应而极化的磁性粒子，以及含有所述磁性粒子的矩阵层；磁场生成部，位于所述磁场传递部的下方，向所述触觉传递部施加磁场；以及弹性部件，位于所述磁场生成部的上侧，具有上侧开放的形象，以及聚合物盖罩，连接于所述弹性部件，用于覆盖所述弹性部件的上侧，对所述触觉传递部进行固定，使其面接触所述聚合物盖罩的下面。
所述聚合物盖罩的厚度薄于所述弹性部件的厚度，所述聚合物盖罩的材质相比所述弹性部件的材质柔软。
所述触觉传递部是磁流变弹性体。
所述磁场生成部以能够弯曲的柔性材料形成。
所述磁场生成部包括：绝缘膜；以及第一磁场生成电路，印刷在所述绝缘膜的两面中的任一面，具有以圆形、椭圆形或者多边形等形状多次缠绕的形象。
所述磁场生成部还包括：第二磁场生成电路，印刷在所述绝缘膜的两面中的另一个面，具有以圆形、椭圆形或者多边形等形状多次缠绕的形象。
所述磁场生成部包括通过胶粘剂粘接的多个柔性电路板，所述多个柔性电路板分别包括供生成磁场的磁场生成电路。
所述触觉传递部设置为，其至少一部分由所述磁场生成部向上方分离，并且所分离的高度为0.1mm以上3mm以下的方式。
所述矩阵层的拉伸强度为0.02N/mm^2以上8.85N/mm^2以下，所述矩阵层的延伸率为65％以上700％以下。
所述弹性部件具有0.5GPa以上6.1GPa以下的杨氏模量值。
所述触觉传递部，所述磁性粒子的含量是对比所述触觉传递部的体积的4vol％以上60vol％以下。
所述弹性部件能够包括聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚酰亚胺材料中的任一个以上材料而形成。
根据一实施例的一种柔性触觉驱动器的制造方法，包括如下步骤：向预先准备的模子内投入矩阵材料的矩阵材料投入步骤；向所述矩阵材料投入磁性粒子的磁性粒子投入步骤；使所述矩阵材料及磁性粒子均匀混合的混合步骤；向所述矩阵材料投入硬化剂的硬化剂投入步骤；在触觉传递部的上下方向上施加磁场的磁场施加步骤；使弹性部件的至少一部分以面接触的方式粘接于所述触觉传递部的上面及下面中任一面的弹性部件粘接步骤；以及使所述弹性部件的至少一部分以面接触的方式粘接于磁场生成部的上面的磁场生成部粘接步骤。
发明效果
根据一实施例，提供一种能够向使用者提供多种触觉的柔性触觉驱动器。
根据一实施例的柔性触觉驱动器，薄且小，能够弯曲而适用于多种设备。
根据一实施例的柔性触觉驱动器，弹性部件与触觉传递部连接，在驱动时，能够使触觉传递部的运动增幅，确保上下运动的空间。
附图说明
图1为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器的截面图。
图2为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器的截面图。
图3为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器的截面图。
图4为显示根据一实施例的磁场生成部的形态的附图。
图5为显示磁场生成部的各个实施例的附图。
图6为显示基于电路板的层数的磁场强度的图表。
图7为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器在第一形象或者第二形象时的形态的附图。
图8为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器在第一形象或者第二形象时的形态的附图。
图9为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器在第一形象或者第二形象时的形态的附图。
图10为显示根据一实施例的基于弹性部件的高度在触觉传递部发生的振动力的强度的图表。
图11为显示根据一实施例的基于施加至柔性触觉驱动器的电流的量在触觉传递部发生的振动力的强度的图表。
图12为显示根据一实施例的基于施加至柔性触觉驱动器的驱动电力的频率而发生的振动力的强度的图表。
图13为显示根据一实施例的基于弹性部件的种类在触觉传递部发生的振动力的强度的图表。
图14为显示根据一实施例的基于触觉传递部的厚度在触觉传递部发生的振动力的强度的图表。
图15为显示根据一实施例的基于触觉传递部的磁性粒子的含量在触觉传递部发生的振动力的强度的图表。
图16为显示根据一实施例的基于触觉传递部的磁性粒子的含量在触觉传递部的拉伸强度的图表。
图17为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器制造方法的顺序图。
图18为显示根据一实施例的磁场施加步骤的附图。
具体实施方式
下面，通过示例附图对实施例进行详细说明。应注意，对于各附图的构成要素的附图标记，相同的构成要素即使在不同的附图中也尽可能使用相同的附图标记。并且，在说明实施例的过程中，当判断对于相关公知构成或功能的具体说明妨碍对于本发明的实施例的理解时，省略对其进行详细说明。
并且，在对实施例的构成要素的说明中，使用第一、第二、A、B、 (a)、(b)等用语。上述用语仅作为将一个构成要素区别于其他构成要素，相应的用语并非限定相应构成要素的本质或排序或顺序。当记载一构成要素“连接”、“结合”，或者“接触”其他构成要素时，该构成要素能够与其他构成要素直接连接，或者也能够理解为各构成要素之间“连接”、“结合”，或者“接触”有额外的构成要素。
与任何一个实施例的构成要素具有相同功能的构成要素，在其他实施例中使用相同的名称进行说明。在没有特别言及反例的情况下，记录在任一实施例的说明能够适用于其他实施例，并且，省略对于重复的范围的说明。
图1为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器的截面图。
参考图1，根据一实施例的柔性触觉驱动器10是能够向使用者提供多种触觉的薄的并且能够弯曲的柔性触觉驱动器10，例如，能够形成为具有四边形或者圆形形态的面板。并且，本发明的柔性触觉驱动器10能够制造为多种形象。
柔性触觉驱动器10能够包括触觉传递部11、弹性部件12，及磁场生成部13。
触觉传递部11能够对于外部磁场发生反应而进行例如振动等的运动，并且，通过上述运动使得使用者接收多种触觉。此外，触觉传递部 11具有薄且能够弯曲的特性。
例如，触觉传递部11能够包括正六面体或圆筒形状的矩阵层111及磁性粒子112。
矩阵层111能够是构成触觉传递部11的外形及材料的物质，具有正六面体或圆筒形状，在内部含有磁性粒子112。例如，矩阵层111能够提高触觉传递部11的耐久性，并且能够使得磁性粒子112均匀地或者按照一定方向配置。
例如，矩阵层111由具有弹性的硅、聚氨酯、腈、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇等橡胶、塑料或者聚合物材料等形成，使得触觉传递部 11能够弯曲。
并且，在矩阵层111内部均匀地或者按照一定方向分布有磁性粒子 112，并且以具有0.02N/mm^2以上8.85N/mm^2以下的拉伸强度与65％以上700％以下延伸率的材料形成。
磁性粒子112能够配置于矩阵层111，并且均匀地分布在矩阵层111 内部。例如，矩阵层111受到后述的基于磁场生成部13施加的磁场而反应的磁性粒子112的影响产生运动，通过上述运动驱动柔性触觉驱动器 10。
例如，磁性粒子112为了最大化通过磁场生成部13的上下运动的变化，优选地，剩余磁通密度与矫顽磁力的值越大越好。并且，磁性粒子 112不需要具有特定形象，能够是具有球形或是磁各向异性的纵横比大的薄片(flake)形象。
并且，磁性粒子112能够包括铁、镍及钴等金属元素与铁素体系元素中的至少一个以上的材料，并且，也能够是包括钐及钕等稀土元素中的至少一个以上的粉末、合金、合金粉末及合成体等物质。例如，磁性粒子112的大小能够是0.01～100μm。
一方面，触觉传递部11能够由磁流变弹性体(Magneto Rheological Elastomer,MRE)形成，例如，磁流变弹性体是具有能够对于外部磁场发生反应的粒子的弹性体材料，在弹性体材料内包括能够由外部磁场磁化的磁性粒子112。
例如，磁流变弹性体能够在施加外部磁场的作用下，其刚性、拉伸强度以及延伸率等特性发生变化。
弹性部件12能够为触觉传递部11确保上下运动的空间。例如，弹性部件12能够使触觉传递部11的运动增幅。例如，如图1所示，弹性部件12是连接于触觉传递部11的下侧，并覆盖磁场生成部13的上侧的膜形式的部件。例如，弹性部件12的至少一部分以面接触的方式粘接于磁场生成部13的上面。
例如，弹性部件12能够是膜形式的聚合物。如图1所示，弹性部件 12从磁场生成部13的边缘连接，并且以一定高度分隔的外部轮廓覆盖磁场生成部13，由此，其内部形成为空的形态。
例如，能够对弹性部件12进行固定而使得弹性部件12的上面或者下面中任一个面与触觉传递部11的上面或下面中任一个面实现面接触。此时，按照需要适当地选择弹性部件12，使得触觉传递部11具有与触觉传递部11本身的材料性质不同的运动特性。
根据一例，为了增大触觉传递部11发生的力，能够使弹性部件12 的弹性系数高于触觉传递部11的弹性系数。
根据另一例，为了增大触觉传递部11的最大位移，能够使弹性部件 12的弹性系数小于触觉传递部11的弹性系数。
并且，弹性部件12能够包括具有弹性的聚酰亚胺、聚邻苯二甲酸乙烯酯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚合物材料中任一个以上，并具有摄氏75度以上的耐热性，以及具有0.5GPa以上6.1Gpa以下的杨氏模量值(Young's modulus)。对此，将在下面参照表1及图13进行说明。
例如，弹性部件12的两端部分别向内侧或者外侧弯曲，弯曲的两端部能够粘接于磁场生成部13的上面。例如，弹性部件12的弯曲的两端部以面接触的方式粘接于磁场生成部13的上面。
并且，弹性部件12的形状能够构成为，在上面观察时为四边形、圆形、线形、螺旋形及夹子形等多种形状，弹性部件12的高度，例如，能够设计为0.1mm以上3mm以下，与此相关的内容将参照图10进行详细说明。
如图1所示，磁场生成部13配置于弹性部件12的下侧，为体现触觉传递部11的运动，能够向触觉传递部11施加磁场。
例如，磁场生成部13能够包括圆形或多边形形状的平面线圈或者螺形线圈。例如，磁场生成部13能够包括可弯曲的柔性印刷电路板 (Flexible Printed Circuit Board)。
例如，磁场生成部13包括柔性印刷电路板时，磁场生成部2能够包括绝缘膜131、磁场生成电路132及焊料板133。有关磁场生成部131的详细构成，将参考图4进行详细说明。
图2为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器的截面图。
参考图2，根据一实施例的柔性触觉驱动器20包括触觉传递部21、弹性部件22，以及磁场生成部23。
与图1不同，根据一实施例的触觉传递部21配置于弹性部件22与磁场生成部23之间的空间。例如，以面接触弹性部件22的下面的方式进行粘接。
在此，弹性部件22的高度能够比在图1示出的弹性部件12的高度更高。
图3为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器的截面图。
参照图3，根据一实施例的柔性触觉驱动器30包括触觉传递部31、弹性部件32、磁场生成部33，及聚合物盖罩34。
聚合物盖罩34由磁场生成部33分离而覆盖弹性部件32及触觉传递部31。例如，聚合物盖罩34能够形成为在结构上比弹性部件32更薄，并且，比弹性部件32更柔软的材质。
与图1及图2不同，弹性部件32连接于聚合物盖罩34的下面，并且弹性部件32的下面与磁场生成部33接触。
触觉传递部31能够配置于聚合物盖罩34及弹性部件32之间的空间，例如，其上面以与聚合物盖罩34的下面实现面接触的方式进行固定。此时，能够根据需要适当地选择聚合物盖罩34，使得触觉传递部31具有与触觉传递部31本身的材料特性不同的运动特性。
图4为显示根据一实施例的磁场生成部的形态的附图。
参照图4，根据一实施例的磁场生成部13能够形成为柔性印刷电路板，并包括绝缘膜131、磁场生成电路132、胶粘剂134以及焊料板133。
绝缘膜131是薄的可弯曲的绝缘体，绝缘膜131上能够配置有磁场生成电路132、胶粘剂134，以及焊料板133。例如，绝缘膜131能够是厚度为35μm的聚酰亚胺膜。
磁场生成电路132是通过施加电压而生成磁场的线圈，能够是由铜形成的电路，并且能够印刷在绝缘膜131的两面中的至少一个以上的面上。
例如，磁场生成电路132在平面上能够具有以圆形、椭圆形，或者多边形多次缠绕的形象，能够通过使得施加至磁场生成电路的电流方向不同而改变力的方向。
例如，磁场生成电路132能够是以20μm厚度镀金的铜电线缠绕25 次而形成。
胶粘剂134是在柔性印刷电路板的制造过程中，为了粘接例如磁场生成电路132及绝缘膜131，而涂覆于磁场生成电路132及绝缘膜131 之间。
焊料板133能够连接在磁场生成电路132的电路电线的两端，而向绝缘膜131的外部露出。
图5为显示磁场生成部的各个实施例的附图。
参照图5，磁场生成部13、43、53能够形成为柔性印刷电路板，并能够形成为单面、两面或者多层形式。
当是形成为单面的磁场生成部13时，磁场生成电路132能够仅印刷在绝缘膜131的一面，例如，在印刷有磁场生成电路132的绝缘膜131 的面上额外地粘接绝缘膜131，并且，在绝缘膜131及磁场生成电路132 之间涂覆胶粘剂134。
当是形成为两面的磁场生成部43时，磁场生成电路432能够包括印刷在两面中任一面的第一磁场生成电路432a及印刷在另一面的第二磁场生成电路432b。
在此，第一磁场生成电路432a及第二磁场生成电路432b能够配置为使线圈的缠绕旋转方向统一的方式。例如，第一磁场生成电路432a及第二磁场生成电路432b能够是通过配置于之间的绝缘膜431上形成的孔连接的一个电路。
例如，在印刷有磁场生成电路432的两面，能够额外地粘接绝缘膜 431，并且，能够在绝缘膜431及磁场生成电路432之间涂覆胶粘剂434。
当是形成为多层的磁场生成部53时，能够是将前述的形成为单面的磁场生成部13进行多层叠加的结构，并且，在其之间涂覆胶粘剂534进行粘接。
在此，形成为多层的多个磁场生成部53的磁场生成电路532的旋转方向能够相同。
图6为显示根据一实施例的基于柔性电路板的层数的磁场强度的图表。
参照图6，如根据图5所述，当磁场生成部53由多层的柔性电路板形成时，根据柔性电路板的层数的变化，能够确认磁场生成部53所生成的磁场的强度。
参照图6能够确认，随着柔性电路板的层数的增加，磁场生成部53 所生成的磁场的强度线性增加。
图7至图9为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器处于第一形象或第二形象时的形态的附图。
参照图7至图9，根据一实施例的柔性触觉驱动器10、20、30不受磁场生成部13、23、33磁场的影响时，例如，触觉传递部11、21、31 保持平平的第一形象，当由磁场生成部13、23、33施加磁场时，例如，触觉传递部11、21、31由磁场受到引力向磁场生成部13、23、33一侧发生弯曲而变形为第二形象。换言之，如图7所示，变形为触觉传递部 11的中央部向下弯曲的形状。
随着触觉传递部11向下弯曲，由具有弹性并且薄的材质形成的弹性部件12的上面同样与触觉传递部11一起向磁场生成部13一侧发生弯曲，在第一形象中，形成有弹性部件12的内部空间同样向下凹陷。
参照图8，在图2所示的一实施例的柔性触觉驱动器20中，其触觉传递部受到磁场而变形为第二形象时，触觉传递部21能够向下弯曲，从触觉传递部21的上面连接的弹性部件22同样，与触觉传递部21一起，弹性部件22的上面中央部分向下凹陷而发生弯曲。
参照图9，在图3所示的一实施例的柔性触觉驱动器30中，其触觉传递部受到磁场而变形为第二形象时，触觉传递部31向下发生弯曲，从触觉传递部31的上面连接的聚合物盖罩34同样，与触觉传递部31一起，聚合物盖罩34的上面中央部分向下凹陷发生弯曲。
图10为显示根据一实施例的基于弹性部件的高度对触觉传递部发生的振动强度进行测量的图表。
具体地，图10是将图1所示的柔性触觉驱动器10的弹性部件12的高度进行改变，将对于施加至触觉传递部11的振动力的强度的测量数据通过插值法得出的图表。
参照图10，能够确认弹性部件12的高度，即磁场生成部13以及触觉传递部11之间的距离越大，在触觉传递部11发生的振动力的强度越小，并且，弹性部件12的高度以及磁场强度的变化，遵循下面的公式。
【公式】
Y＝0.304e^(-0.19x)
考虑到使用者能够通过触觉感知到的振动力的大小为约0.2G以上，根据图10及公式1，能够确认弹性部件12的高度(在公式1中为x)应该为0.1mm以上3mm以下。
图11为显示根据一实施例的基于施加至柔性触觉驱动器的电流的量在触觉传递部产生的振动力的强度的图表。
参照图11，能够确认，随着施加至根据一实施例的柔性触觉驱动器 10的电流的量的增加，在触觉传递部11产生的振动力的大小线性增加。
图12为显示根据一实施例的对于随着施加至柔性触觉驱动器的驱动力的驱动频率的变化所发生的振动力的强度进行测量的图表。
参照图12，在考虑到使用者能够通过触觉感知到的振动力的大小为约0.2G以上时，根据一实施例的柔性触觉驱动器在驱动电力的频带为 90Hz至500Hz的范围及超过500Hz的范围时，产生0.2G以上的振动力，并且具有宽的驱动频率频带。
图13为显示根据一实施例的在柔性触觉驱动器10基于弹性部件的种类发生在触觉传递部的振动力的强度的图表。
具体地，图13为在适合于弹性部件12的聚合物材料中，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate)、聚碳酸酯 (Polycarbonate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate)、聚酰亚胺(Polyimide)及聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)时，根据一实施例的基于施加至柔性触觉驱动器10的电流的大小的振动力的强度的图表。
参照图13，当使用聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚酰亚胺材料的弹性部件12时，能够确认测量到显著高于其他材料的振动力。
下面的表1，是显示聚合物材料的杨氏模量的图表。
【表1】
Figure BDA0001890784040000131
参照图13及表1，当考虑各聚合物的杨氏模量(Mpa,Young's modulus)值时，作为柔性触觉驱动器10的弹性部件使用的聚合物材料具有2.5GPa以上6.1GPa以下的杨氏模量，能够确认在输入的电流为150mA 至500mA范围时，具有0.1Grms以上的振动力。
图14为显示基于触觉传递部11的大小及厚度的触觉传递部11发生的振动力的强度的图表。
具体地，图14是在使用面积为10mm X 10mm、15mm X 15mm，或者 20mm X 20mm的触觉传递部11时，基于相应触觉传递部11的厚度变化，在触觉传递部11发生的振动力的大小的图表。
参照图14，能够确认触觉传递部11的尺寸越大以及厚度越厚，振动力越得到提高，并且，优选地，触觉传递部11最少具有15mm X 15mm的大小与0.5mm以上的厚度。
图15为根据触觉传递部11的磁性粒子112的含量，在触觉传递部 11发生的振动力的强度的图表。
参照图15，能够确认磁性粒子112的含量越高振动力越高，相比触觉传递部11的整体体积，磁性粒子112的含量为最少4vol％以上时，能够体现触觉传递部11的振动力。
图16为显示根据触觉传递部的磁性粒子含量的触觉传递部的拉伸强度的图表。
参照图16，能够确认磁性粒子112的含量越高触觉传递部11的拉伸强度越小。
为了使柔性触觉驱动器10在具有柔性特性的同时保持耐久性，能够进行设计，使得相比触觉传递部11的整体体积，磁性粒子112的含量为 60％以下。
图17为显示根据一实施例的柔性触觉驱动器的制造方法的顺序图。
参照图17，根据一实施例的柔性触觉驱动器的制造方法，是制造图 1所示的一实施例的柔性触觉驱动器10的触觉传递部11的方法，包括矩阵材料投入步骤91、磁性粒子投入步骤92、混合步骤93、硬化剂投入步骤94、磁场施加步骤95、切割步骤96、弹性部件粘接步骤97，以及磁场生成部粘接步骤98。
矩阵材料投入步骤91是为了形成具有弹性的触觉传递部的外部形象及材质，将由橡胶、塑料或者聚合物材料形成的矩阵材料投入预先准备的为进行混合的模子中的步骤。
在此，矩阵材料在硬化之后，形成图1所示的根据一实施例的柔性触觉驱动器10的矩阵层111。
磁性粒子投入步骤92，是与所述的矩阵材料投入步骤91同时或在其前·后进行的步骤，是向投入到模子内以进行混合的矩阵材料中放入具有磁性的粉末、合金、合金粉末及合成体中的一个以上的磁性粒子112的步骤，能够是向矩阵材料内部插入磁性粒子112的步骤。
混合步骤93是在磁性粒子投入步骤92之后进行，是为了使矩阵材料内部的磁性粒子112均匀分布而进行混合的步骤，例如，能够是在物理上对矩阵材料及磁性粒子112进行混合的步骤。
硬化剂投入步骤94是使矩阵材料硬化的步骤，为固化矩阵材料，使磁性粒子112能够在矩阵内实现固定而投入硬化剂的步骤。
例如，硬化剂投入步骤94，能够如图17所示在混合步骤93之后执行，但只要在后述的磁场施加步骤95之前矩阵材料不会完全硬化，能够按照任何顺序进行。
磁场施加步骤95是按照一定方向向矩阵材料施加磁场，使得磁性粒子112实现排列的步骤。对于磁场施加步骤95，还将参照图18进行说明。
切割步骤96是将经过硬化剂投入步骤94及磁场施加步骤95而形成的触觉传递部切割为多个部分的步骤。例如，在切割步骤96中，能够将触觉传递部按照一定大小及形状进行切割而分为多个触觉传递部11。根据切割步骤96，能够通过1次工艺形成多个触觉传递部11，由此，能够节约制造费用及时间。一方面，也能够省略切割步骤96。
弹性部件粘接步骤97是向触觉传递部11粘贴弹性部件12的步骤。例如，弹性部件12的至少一部分与触觉传递部11的上面及下面中的任一个面以面接触的方式实现粘接。
磁场生成部粘接步骤98是将弹性部件12的至少一部分以面接触磁场生成部13的上面的方式进行粘接的步骤。例如，将弹性部件12的两端部向外侧或向内侧弯曲，并将弯曲的两端部以面接触磁场生成部13的一面的方式进行粘接。
图18为显示根据一实施例的磁场施加步骤的附图。
参照图18，根据一实施例的磁场施加步骤95，是将矩阵材料内部的磁性粒子112均匀排列，并且，为使得磁性粒子112在由矩阵材料及磁性粒子112形成的触觉传递部即将动作的上下方向上的垂直方向上均匀配置，而在触觉传递部11的上下方向上施加磁场的步骤。
例如，磁场的方向能够是自上而下，或者自下而上中的任一个方向，磁场施加步骤95能够持续，直到在硬化剂投入步骤94投入的硬化剂的作用下，矩阵材料完全硬化。
例如，硬化剂投入步骤94，能够如图17所示在磁场施加步骤95之前执行，也能够在进行磁场施加步骤95的过程中执行。一方面，也能够省略磁场施加步骤95。
综上，参照有限的附图对实施例进行了说明，但本领域普通技术人员能够基于上述记载进行多种修改与变形。例如，所说明的技术与方法按照不同的顺序执行，和/或所说明的结构与装置等构成要素按照与说明的方法不同的形态进行结合或组合，或者由其他构成要素置换或替代也能够实现适当的结果。
由此，其他体现、其他实施例以及与本发明权利要求范围等同的内容均属于本发明权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种柔性触觉驱动器，包括：
能够弯曲的触觉传递部，包括能够对于外部磁场发生反应而极化的磁性粒子，以及含有所述磁性粒子的矩阵层；
磁场生成部，位于所述触觉传递部的下方，向所述触觉传递部施加磁场；以及
膜形状的弹性部件，固定为其至少一部分与所述磁场生成部的上面实现面接触，并且与所述触觉传递部的上面及下面中任一个面实现面接触的方式，
所述触觉传递部设置为，
其至少一部分由所述磁场生成部向上方分离，并且所分离的高度为0.1mm以上3mm以下，
所述弹性部件的弹性系数小于所述触觉传递部的弹性系数。
2.根据权利要求1所述的触觉驱动器，
所述弹性部件的两端部分别向内或向外弯曲，所述弯曲的两端部粘接于所述磁场生成部的上面，
所述触觉传递部固定于所述弹性部件的上面。
3.根据权利要求1所述的触觉驱动器，
所述触觉传递部固定于所述弹性部件的下面。
4.一种柔性触觉驱动器，包括：
能够弯曲的触觉传递部，包括能够对于外部磁场发生反应而极化的磁性粒子，以及含有所述磁性粒子的矩阵层；
磁场生成部，位于所述触觉传递部的下方，向所述触觉传递部施加磁场；以及
弹性部件，位于所述磁场生成部的上侧，具有上侧开放的形象，以及
聚合物盖罩，连接于所述弹性部件，用于覆盖所述弹性部件的上侧，
对所述触觉传递部进行固定，使其面接触所述聚合物盖罩的下面，
所述触觉传递部设置为，
其至少一部分由所述磁场生成部向上方分离，并且所分离的高度为0.1mm以上3mm以下，
所述弹性部件的弹性系数小于所述触觉传递部的弹性系数。
5.根据权利要求4所述的柔性触觉驱动器，
所述聚合物盖罩的厚度薄于所述弹性部件的厚度，所述聚合物盖罩的材质相比所述弹性部件的材质柔软。
6.根据权利要求1所述的柔性触觉驱动器，
所述触觉传递部是磁流变弹性体。
7.根据权利要求1所述的柔性触觉驱动器，
所述磁场生成部以能够弯曲的柔性材料形成。
8.根据权利要求1所述的柔性触觉驱动器，
所述磁场生成部包括：
绝缘膜；以及
第一磁场生成电路，印刷在所述绝缘膜的两面中的任一面，具有以圆形、椭圆形或者多边形形状多次缠绕的形象。
9.根据权利要求8所述的柔性触觉驱动器，
所述磁场生成部还包括：
第二磁场生成电路，印刷在所述绝缘膜的两面中的另一个面，具有以圆形、椭圆形或者多边形形状多次缠绕的形象。
10.根据权利要求1所述的柔性触觉驱动器，
所述磁场生成部包括通过胶粘剂粘接的多个柔性电路板，
所述多个柔性电路板分别包括供生成磁场的磁场生成电路。
11.根据权利要求1所述的柔性触觉驱动器，
所述矩阵层的拉伸强度为0.02N/mm^2以上8.85N/mm^2以下，
所述矩阵层的延伸率为65％以上700％以下。
12.根据权利要求1所述的柔性触觉驱动器，
所述弹性部件是由具有0.5GPa以上6.1GPa以下的杨氏模量值的聚合物形成。
13.根据权利要求1所述的柔性触觉驱动器，
所述触觉传递部，所述磁性粒子的含量是对比所述触觉传递部的体积的4vol％以上60vol％以下。
14.根据权利要求1所述的柔性触觉驱动器，
所述弹性部件包括聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚酰亚胺材料中的任一个以上材料而形成。
15.一种柔性触觉驱动器的制造方法，包括如下步骤：
向预先准备的模子内投入矩阵材料的矩阵材料投入步骤；
向所述矩阵材料投入磁性粒子的磁性粒子投入步骤；
使所述矩阵材料及磁性粒子均匀混合的混合步骤；
向所述矩阵材料投入硬化剂的硬化剂投入步骤；
在触觉传递部的上下方向上施加磁场的磁场施加步骤；
使弹性部件的至少一部分以面接触的方式粘接于所述触觉传递部的上面及下面中任一面的弹性部件粘接步骤；以及
使所述弹性部件的至少一部分以面接触的方式粘接于磁场生成部的上面的磁场生成部粘接步骤。
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