CN109388235A - 触觉植入物 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于植入人类受试者的触觉设备。这种触觉设备可以包括各种致动器，包括有源和无源触觉致动器，用于向用户提供反馈。

Description

触觉植入物
技术领域
本公开涉及用于植入人类受试者中的触觉设备。这种触觉设备可以包括各种致动器，包括有源和无源触觉致动器，用于向用户提供反馈。
背景技术
产生触觉反馈通常包括对象与用户之间的直接交互。或者，可以用触觉致动器来增强用户的身体。第一解决方案适用于很多设备，但不能扩展到用户环境中的所有对象，特别是当用户环境中的对象获得交互的特质(“物联网”概念)时。第二解决方案扩展到任意数量的对象，但是通常需要用户佩戴具有触觉致动器的设备，这可能是麻烦的或不方便的。
需要一种用于提供触觉反馈的机制，其不依赖于外部设备内部的触觉致动或设备的佩戴。
发明内容
为了解决这些需要，本文提供了可植入触觉设备。
在实施例中，本文提供了一种无源触觉设备，其包括生物相容性封装材料以及包含在该封装材料内的无源触觉致动器。在实施例中，无源触觉设备配置为用于植入用户的体内。在进一步的实施例中，响应于来自致动部件的致动信号，触觉致动器向用户提供触觉反馈，并且在进一步的实施例中，无源触觉设备不包括电源。相反，无源触觉设备从用户身体外部的电源接收电力。
本文还提供了一种有源触觉设备，其包括生物相容性封装材料，包含在所述封装材料内的有源触觉致动器以及用于对与有源触觉致动器电耦合的触觉致动器供电的电源，并且其配置为用于植入用户的体内。在实施例中，有源触觉设备配置为用于植入用户的体内，并且有源触觉致动器响应于来自致动部件的致动信号而向用户提供触觉反馈。
在另外的实施例中，提供了向用户提供触觉反馈的方法。该方法适当地包括感测现象、确定现象是否跨越足够的阈值以触发触觉反馈，基于该现象确定有源触觉致动器响应或无源触觉致动器响应，并且致动有源触觉致动器响应或无源触觉致动器响应。
附图说明
根据下面对实施例的描述并且如附图所示，可以更好地理解本技术的前述的和其他的特征和方面。附图并入本文并构成说明书一部分，并进一步用于说明本技术的原理。附图中的部件不一定按比例绘制。
图1A示出了根据本发明实施例的无源触觉设备。
图1B示出了根据本发明实施例的植入的无源触觉设备的一些可能的位置。
图2A-2C示出了根据本发明实施例的无源触觉致动器。
图3A-3B示出了根据本发明实施例的进一步的无源触觉致动器。
图4示出了根据本发明实施例的无源触觉设备的致动。
图5A-5B示出了根据本发明实施例的有源触觉设备。
图6A-6B示出了根据本发明实施例的经由触觉设备提供触觉反馈的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述各种实施例。对各种实施例的参考不限制所附权利要求的范围。另外，在本说明书中阐述的任何实施例并非旨在进行限制，而仅仅阐述了所附权利要求的许多可能的实施例中的一些。
在任何适当的情况下，以单数形式使用的术语也将包括复数，反之亦然。除非另有说明或者“一个或多个”的使用明显不适当，否则本文中“一个”的使用意味着“一个或多个”。除非另有说明，否则“或”的使用意味着“和/或”。“包含(comprise)”、“包含(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(include)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(has)”和“具有(having)”是可互换的，而不是限制性的。术语“诸如”也不是限制性的。例如，术语“包括”应该意味着“包括但不限于”。
在示例性实施例中，本文提供的是无源触觉设备。如本文所使用的，“无源触觉设备”是指用于向用户提供触觉反馈的设备，其中触觉设备不包括电源。相反，无源触觉设备内的无源触觉致动器通过与外部致动部件(用户身体的外部)交互作用而起作用并且通过修改触觉致动器的构造、位置、形状、地点或取向而对外部致动作出反应。
如本文所使用的，“触觉反馈”或“触觉反馈信号”是指经由触觉从如本文所述的触觉设备给用户传送的诸如振动、纹理和/或热等的信息。
示例性的无源触觉设备100，如图1A所示，包括例如包含在封装材料内的生物相容性封装材料102和无源触觉致动器104。如本文详细描述的，无源触觉设备100配置为用于植入(implanting或implantation)用户的体内。也就是说，无源触觉设备100可以通过植入、插入或嵌入用户皮肤之下(包括肌肉组织、骨组织、皮下组织、软骨、各种器官等)容易地植入或插入用户的身体中。无源触觉设备100的植入或插入可以通过使用针、导管等进行，或者可以通过外科手术进行。
例如，如图1B所示，无源触觉设备100可以植入在用户的手(包括手指110、指尖112或手掌120)的皮肤之下。无源触觉设备100可以植入用户的任何区域或身体部位，例如手、脚、头、脸、耳朵、腿、手臂、躯干、胸部、背部等。在实施例中，无源触觉设备100内的无源触觉致动器104响应于来自外部致动部件404的致动信号406(参见图4)向用户402提供触觉反馈。
图1A中所示的无源触觉设备100的形状和尺寸仅用于说明目的，而且应该理解的是，可以使用任何合适的形状，例如球形、矩形、正方形、椭圆形、圆柱形、胶囊形、蛋形、不对称形状、线形形状等。此外，应该理解的是，图1A中所示的无源触觉致动器104的尺寸和形状仅用于说明目的，可以使用诸如球形、矩形、正方形、椭圆形、圆柱形、胶囊形、蛋形、不均匀形状、不对称形状、线状形状等任何形状。此外，多个无源触觉致动器104可以包括在无源触觉设备100中，并且封装在生物相容性封装材料102内，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、50、100、200、500个等的多个。
无源触觉致动器104的宏观形状(以及本文所描述的其表面特征)可用于向用户提供触觉反馈，使得当无源触觉致动器运动、平移、旋转、振动等时，用户感觉到无源触觉致动器104在他或她的皮肤表面之下或者抵住他或她的身体的肌肉、骨骼、神经、软骨等。例如，使用球形或球状的无源触觉致动器104将允许通过使球滚动或平移在用户的体内轻松且快速地重新定位。例如通过使用电磁体，无源触觉致动器104可运动到期望触觉反馈的用户身体的期望部分，包括用户的手指110或指尖112的不同部位。
如本文所述，在示例性实施例中，无源触觉致动器104包括磁性材料。可以使用的示例性磁性材料包括稀土金属的铁、镍、钴合金以及天然存在的矿物如天然磁石。在进一步的实施例中，磁性材料可以包括磁性颗粒，包括磁性材料的微米颗粒或纳米颗粒。例如，磁性材料可以包括其中嵌入有磁性颗粒的聚合物材料的基体。聚合物材料可选自本文所述的那些材料，包括例如软的聚合物材料如硅树脂、天然橡胶和合成橡胶，或硬的材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯萘(PEN)、硅基聚合物、聚氨酯、热塑性塑料、热塑性弹性体、热固性聚合物以及填充有天然或合成填料的聚合物复合材料。磁性颗粒可以是诸如碳铁纳米颗粒或稀土(例如钕)纳米颗粒之类的磁性材料的纳米颗粒。
如图2A-2C所示，在实施例中，无源触觉致动器104可具有编程表面。如本文所使用的，“编程表面”是指包含、实施或以其他方式在无源触觉致动器104上形成的表面特征或结构特征，在包含在本文所述的无源触觉设备中之前(即在封装和植入之前)。例如，如图2A所示，无源触觉致动器104可以包括表面特征204，其赋予粗糙的或纹理的表面或者表面的摩擦系数的变化。例如，凸起区域、凹进区域、附加结构、裂缝、切口、突起、隆起、孔等等都可以用于在无源触觉致动器104的外表面上产生表面特征204。在进一步的实施例中，如图2B所示，可以通过为无源触觉致动器提供波状或弯曲结构来实施编程表面。在采用具有编程表面的无源触觉致动器104的实施例中，无源触觉致动器的运动、旋转和位置或取向的变化(作为外部致动部件404的致动的结果)，导致用户感觉到或感知到无源触觉致动器，并且因此向用户(例如，在无源触觉设备所在的用户的指尖)提供触觉反馈。
在进一步的实施例中，如图2C所示，无源触觉致动器104可以包括编程极性。也就是说，在利用磁性材料来制备无源触觉致动器104的实施例中，无源触觉致动器的“编程极性”可被包括、实施或以其他方式赋予给无源触觉致动器104，然后包含在本文所述的触觉设备之前(即在封装和植入之前)，通过特别地将无源触觉致动器的磁极性或电极性取向成期望的取向来实现。例如，在实施例中，编程极性可以在无源触觉致动器中实施，使得例如响应于外部电磁场，无源触觉致动器以特定方式旋转、自旋、运动、行进或取向，使得用户感觉到它并向用户提供触觉反馈。编程极性还可以通过以特定速率(例如，1-100转/秒或更高，例如1000转/秒，或者甚至更高的10-100Hz到kHz频率范围)自旋来提供对致动信号的响应，或者可以简单地提供相对于外部设备的吸引力或排斥力，从而向用户提供指示外部设备已经与无源触觉设备交互的触觉反馈。例如，可以使用外部电磁体来改变磁极性，从而产生吸引力/排斥力。可以使用放大器来控制电磁体，该放大器向电磁体发送信号的极性与磁场的极性成比例的替代信号(电压/电流)。
类似地，使用电介体，无源触觉致动器104的表面可以以某种方式极化，使得当存在外部静电场时，可以产生排斥力/吸引力。
在另外的实施例中，无源触觉致动器104的编程表面可响应于致动信号而改变构造。例如，响应于电磁场，编程表面可以变换或修改表面特性以生成触觉反馈。在实施例中，构造的改变可以例如通过无源触觉致动器的一部分的延伸或突起或形状的翘曲或弯曲而发生，导致与用户接触，从而提供触觉反馈。通过利用适当尺寸的无源触觉致动器104(例如，那些足够大以在运动时通过生物相容性封装材料102被感觉到的)或充分接触生物相容性封装材料102的致动器(例如，在生物相容性封装材料内足够的运动以转化超出生物相容性封装材料的触觉反馈)。
在实施例中，无源触觉致动器104可以包括智能材料。智能材料的示例包括各种聚合物，包括电活性聚合物、形状记忆合金、形状记忆聚合物(SMP)和大纤维复合材料(MFC)。如图3A和3B所示，智能材料触觉致动器302A可以包括在本文所述的无源触觉设备中，其构造如图3A所示。响应于致动信号(参见图4)，包括触觉致动器的智能材料变形为具有例如波状的、纹理的、扩展的、压缩的、翘曲的、弯曲的或以其他方式的修改的形状的智能材料触觉致动器302B。智能材料触觉致动器302A对变形的智能材料触觉致动器302B的变形导致用户感觉到触觉反馈。
在实施例中，如本文所述，致动信号406可以包括电磁场或热能。在其他实施例中，致动信号406可以包括电场、红外辐射、紫外线或可见光、超声等。在致动信号包括电磁场的实施例中，适当的无源触觉致动器104包括磁性材料，使得无源触觉致动器交互作用并且改变、运动或以其他方式响应致动信号以提供触觉反馈，如本文所述。在使用热能的实施例中，外部致动部件404适当地包括某种类型的热能源，包括激光、射频、超声、光、导电或感应加热元件等以提供热能。在这样的实施例中，无源触觉致动器104可以例如通过改变构造或形状、变形等来响应热能，以向用户提供触觉反馈。
在示例性实施例中，外部致动部件404可以包括可驱动以输出恒定或变化的磁场的电磁体。这样的致动部件可以在无源触觉致动器104上引起吸引力和/或排斥力。其他示例性外部致动部件404包括空气线圈(或空气芯线圈)，感应线圈，热能源，例如电阻器，静电发生器，超声波发生器，紫外线光源或包括激光光源等的可见光源。
在进一步的实施例中，无源触觉致动器104可以包括诸如镓的材料，镓是在体温下为液体但在室温下为固体的金属。响应于外部冷却(例如，经由散热器或其他冷却设备)，无源触觉致动器104的温度可以降低，使其凝固，从而向注意到或感觉到无源触觉设备内的材料的状态的改变(例如，液体到固体)的用户提供触觉反馈，或者可以感知为温度变化。
如图1A所示，在进一步的实施例中，无源触觉设备100可以进一步包括包含在生物相容性封装材料102内的射频识别(RFID)标签140。RFID标签在本领域中是公知的并且通常包含电存储的信息，并且可以被来自发射询问无线电波的用户外部的RFID读取器供电。换句话说，通常，RFID读取器发送编码的无线电信号以询问标签，其中RFID标签接收该信号，然后以其标识和其他信息(其可以存储在其非易失性存储器中)进行响应。在实施例中，响应于询问无线电波，RFID标签提供诸如RFID标签的地点、取向、状态等的信息。RFID标签适当地包含至少两部分：集成电路，其用于存储和处理信息，调制和解调射频(RF)信号，从事件读取器信号收集DC电源，以及执行其他专用功能；以及用于接收和发送信号的天线。RFID标签可以进一步包括分别用于处理传输和传感器数据的固定的或可编程的逻辑(使用植入物作为本文所述的传感器)。RFID标签还可以包含关于封装在生物相容性封装材料中的触觉设备的信息。例如，RFID可以识别生物相容性封装材料(压电、智能材料等)内的触觉致动器的类型和/或可能需要的致动信号的类型(例如，磁场、热等)，以及致动所需的频率或波形(例如，脉冲、方波、正弦波等)。RFID标签还可以用于非触觉反馈功能，包括支付或信用卡信息、健康信息、个人识别信息等。
合适的生物相容性包封材料102的示例包括各种玻璃、金属、聚合物等，包括但不限于各种硅酮、聚(乙烯)、聚(丙烯)、聚(四氟乙烯)、聚(甲基丙烯酸酯)等等。示例性金属包括钛、铁、钴、铬、钽等。这些材料可容易地以球体、胶囊或其它可用于包含本文所述的触觉致动器的结构的形式成形或加工。在实施例中，无源触觉设备100呈假体部分的形式。例如，无源触觉设备100可以采取假牙、假指甲、骨替代物或骨植入物等的形式制备和成形。
在进一步的实施例中，本文提供的是有源触觉设备。如本文所使用的，“有源触觉设备”是指用于向用户提供触觉反馈的设备，其中该触觉设备包括电耦合到触觉致动器的电源，并且配置为用于用户体内的植入，并且因此从用户内向触觉致动器提供电力。如本文所述，有源触觉设备可以包括可更换或可充电的电源。
在实施例中，例如如图5A所示，有源触觉设备500包括生物相容性包封材料102和包含在包封材料内的有源触觉致动器504。有源触觉设备500进一步包括电耦合到其上的电源506，并且配置用于为有源触觉致动器504供电。如本文所使用的，“电耦合”包括用于提供电力的有线连接和无线连接。如图4所示，有源触觉设备500配置成用于用户体内的植入，如本文所述，例如在用户的手指或手中，或用户的其他身体部位或区域中。虽然电源506适当地包含在生物相容性材料102内并且因此配置为用于植入，但是在其他实施例中，电源506可以设置在单独的生物相容性结构或胶囊中，或者配置为植入用户的体内。
如图5B所示，响应于来自外部致动部件404的致动信号406，有源触觉设备500例如通过修改其形状等向用户提供触觉反馈。参考图5A和5B，在实施例中，电源506可以包括天线508，其用于接收用于对电源506进行充电的充电信号510(即，当电源506是可充电电源时)。这种充电可以通过感应电源通过跨越皮肤与外部充电器的交互作用而发生。感应电源可以包括从充电基座内产生交变电磁场的感应线圈，以及有源触觉设备中从电磁场获取能量并将其转换成电流以对感应电源(例如电池)充电的第二感应线圈。在另外的实施例中，电源506可以是动态或自充电电源，包括使用身体的运动(压电)或热(热能发电)或离子特性(盐浓度或pH)的机制来提供自供电系统。例如，电源506也可以是可更换的电池。
示例性有源触觉致动器504可以包括例如偏心旋转质量(ERM)致动器、线性谐振致动器(LRA)、基于材料的重载致动器、压电致动器、音圈致动器、电活性聚合物(EAP)致动器、形状记忆合金、寻呼机、DC电机、AC电机、移动磁体致动器、智能胶、静电致动器、电触觉致动器、可变形表面、静电力(ESF)设备、超声波摩擦(USF)设备或执行触觉致动器的功能或能够输出触觉反馈的任何其他触觉输出设备或部件集合。可以使用多个触觉输出设备或不同尺寸的触觉输出设备来提供一定范围的振动频率，并且可以单独或同时致动。各种示例可以包括具有触觉输出设备的相同类型或不同类型的组合的多个触觉输出设备。
另外的触觉致动器包括例如基于“电活性材料”的致动器，“电活性材料”是指当被电场(直流电或交流电)刺激时呈现形状或尺寸变化的材料。如本文所述的示例性电活性材料包括电活性聚合物和压电材料。示例性的电活性聚合物包括聚合物，例如但不限于聚(偏二氟乙烯)、聚(吡咯)、聚(噻吩)、聚(苯胺)以及它们的混合物、共聚物和衍生物。电活性聚合物的示例性类别包括介电聚合物和离子聚合物。介电聚合物响应于挤压聚合物的两个电极之间的静电力而改变形状。介电聚合物能够具有非常高的应变，并且基本上是一种电容器，当施加电压时通过允许由于电场的聚合物厚度压缩以及面积扩大来改变其电容。离子聚合物经历由聚合物内离子的置换引起的形状或大小的变化。通常，仅需要少量的电势(大约几伏特)用于致动，但是致动经常需要较高的电功率，并且可能需要能量来将致动器保持在给定位置。另外，一些聚合物需要存在水环境以维持离子流动。示例性压电材料包括但不限于钛酸钡、羟基磷灰石、磷灰石、一水硫酸锂、铌酸钾钠、石英、钛酸铅锆(PZT)、酒石酸和聚偏二氟乙烯纤维。本领域已知的其他压电材料也可以用于本文所述的实施例中。
如本文所述，生物相容性封装材料可以包括多个不同的触觉致动器，即2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50个等的触觉致动器。触觉致动器可以是有源的或无源的，并且可以具有不同的性质，即，智能材料、压电和机械致动器的组合。致动器的组合可以一起使用或单独使用以提供触觉反馈。
有源触觉致动器504可以提供各种形式的触觉反馈，包括例如振动、变形、电刺激、静电的摩擦或反馈、加热等等。
在实施例中，如本文所述，有源触觉致动器504可以进一步包括无线通信设备512，例如天线。无线通信设备512用于从外部致动部件404接收致动信号406，从而通过致动有源触觉致动器504来向用户提供触觉反馈。适当地，还可以包括开关520以连接或断开给触觉致动器504的电力，或者以其他方式控制触觉致动器504何时有源。
如本文所述，有源触觉设备500还可以进一步包括RFID标签140。在实施例中，如本文详述的，有源触觉设备500可以是以假体部分的形式。用于驱动有源触觉设备和为电源充电所需的附加电子器件也将包括在生物相容性封装材料102中。通常，这样的附加电子器件将封装在设备内，但也可以沿着外部放置，或者作为生物相容性包封材料102的表面的部分或者集成到其中。
由电源506提供的功率量合适地在大约0.1瓦特(W)至大约10瓦特，或更合适地大约0.5瓦特至大约5瓦特，或大约1瓦特至大约5瓦特的量级，或者大约0.5W、大约1W、大约2W、大约3W、大约4W或大约5W。示例性电源506包括感应电源以及各种电池组和太阳能源。电源506还可以包括可充电系统，例如能够通过使用压电材料进行充电的系统。
当考虑如何以及在何处将触觉设备植入或插入用户时，本文所述的有源和无源触觉设备(在本文中统称为“触觉设备”)在用户内的地点、取向和放置是重要因素。通常，本文所述的触觉设备放置在用户的皮肤之下，通常在皮肤表面下方几毫米至几厘米处，以向用户提供触觉感觉。例如，将触觉设备放置在用户指尖的表面处或其附近适合于用户的手指是与外部设备交互的主要部分的交互，例如经由触摸板、数字键盘、支付终端或其他手指触摸界面。在其他实施例中，触觉设备可以更深地植入组织或器官中，或者可以放置在肌梭或骨骼附近以向用户身体的更大部分提供触觉反馈或感觉。触觉设备也可以放置在用户的神经附近以提供电流的直接刺激。
对于表面的或近表面的实施，在设备中使用RFID标签允许通过外部设备容易识别并且使触觉设备与外部设备或界面容易地交互。外部设备的示例包括例如触摸屏、触摸板、手机、平板电脑、游戏机、银行机器、支付终端、销售点设备、各种商店的购物亭或小键盘等、汽车控制台、计算机、笔记本电脑等等。在另外的实施例中，外部设备可以是不需要物理的或接近物理的(几乎是触摸的)交互以发起外部致动信号404的设备，例如距离用户有一段距离的手表、计算机、游戏机、汽车等。
在实施例中，可以在不同的环境中使用相同的有源或无源触觉设备，或者不同的有源和无源触觉设备以与不同的环境/设备交互。例如，本文描述的触觉致动器可以植入用户的手指中，并且允许与汽车的各种部件(包括方向盘上的加热传感器等)交互作用。相同的触觉致动器(如果需要或者是不同的)也可以与本文所述的其他设备交互，包括销售信息亭或自动柜员机以及游戏或虚拟现实系统。因此可以使触觉致动器以通用方式与各种不同设备以及在不同情况下进行交互。
可以由外部设备提供示例性反馈或信号，包括例如来自第三方的传入消息或通信的指示、警告信号、游戏交互、驾驶员意识信号、计算机提示等等。
在进一步的实施例中，本文所述的触觉设备可以与虚拟现实或增强现实系统集成或者是其一部分。在这样的实施例中，当他或她与虚拟现实或增强现实系统交互时，触觉设备可以向用户提供触觉反馈，提供由虚拟现实或增强现实部件和设备发起的响应或反馈。
在实施例中，可以将多个触觉设备植入或插入到用户中。在某些实施例中，例如，用户的每个手指可以具有如本文所述的插入的触觉设备(无论是无源的还是有源的或兼而有之的)。在其他实施例中，可以将多个触觉设备植入或插入用户的相同区域或身体部位。例如，多个触觉设备可以植入或插入同一指尖，当一起地或顺次地致动时产生流动或移动的感觉。
本文还提供了向用户提供触觉反馈的方法，其包括接收触觉信号并且致动有源触觉致动器响应或者无源触觉致动器响应。如本文所述，触觉信号的示例可以来自诸如外部移动电话、平板电脑、计算机、汽车等的各种来源，并且可以用信号通知传入消息、电话、警报等。示例性的有源触觉致动器响应包括振动、变形、电刺激、静电的摩擦或反馈或加热。示例性的无源触觉致动器响应包括旋转、形状的改变或运动。
本文还提供了向用户提供触觉反馈的方法，包括接收信号，基于信号确定有源触觉致动器响应或无源触觉致动器响应，以及致动有源触觉致动器响应或无源触觉致动器响应。如本文所述，信号的示例可以来自诸如外部移动电话、平板电脑、计算机、汽车等的各种来源，并且可以用信号通知传入消息、电话、警报等。另外，信号也可以由用户产生，并且包括手动触摸或摩擦包括植入的传感器和致动器的身体的一部分。
图6A-6B示出了用于有源触觉设备的触觉反馈过程的流程图600，并且流程图650示出了如本文所述的用于无源触觉设备的附加触觉反馈过程。对于每种类型的触觉设备，在方框602中使用传感器(包括触觉设备内部的传感器以及与外部设备相关联的传感器，包括例如外部致动部件404)以感测现象。在实施例中，传感器是植入的传感器，诸如与外部设备交互的触觉设备的部件。现象的示例包括例如用户的触摸或近距离接近，来自附加设备的外部信号、语音命令、计算机信号等。在方框604中，确定感测到的现象是否跨越足够的阈值以触发对用户的触觉反馈。例如，确定用户的手指对触摸板或触摸设备的触摸足以触发触觉反馈。然后，对于本文所述的有源触觉致动器，在方框606中，基于感测到的现象来确定响应。例如，可以确定有源触觉致动器将向用户提供振动响应。类似地，对于无源触觉致动器，在方框608中，基于感测到的现象来确定响应。例如，可以确定无源触觉致动器将被旋转。响应于这些确定，在方框610或612中，致动有源或无源触觉致动器，由此向用户提供触觉反馈。
上述各种实施例仅作为说明提供，不应被解释为限制所附权利要求。本领域的技术人员将容易认识到可以在不遵循本文所示出和描述的示例实施例和应用的情况下进行各种修改和改变，并且不脱离所附权利要求的真实精神和范围。

Claims (20)

1.一种无源触觉设备，其包括：
生物相容性封装材料；和
包含在所述生物相容性包封材料内的无源触觉致动器，
其中，所述无源触觉设备配置为用于植入用户的体内，
其中，所述触觉致动器响应于来自外部致动部件的致动信号向所述用户提供触觉反馈，并且其中所述无源触觉设备不包括电源。
2.根据权利要求1所述的无源触觉设备，其中，所述无源触觉致动器包括磁性材料。
3.根据权利要求2所述的无源触觉设备，其中，所述无源触觉致动器具有编程表面或编程极性。
4.根据权利要求1所述的无源触觉设备，其中，所述无源触觉致动器包括智能材料。
5.根据权利要求1所述的无源触觉设备，还包括：包含在所述生物相容性封装材料内的射频识别(RFID)标签。
6.根据权利要求1所述的无源触觉设备，其中，所述致动信号包括电磁场或热能。
7.根据权利要求1所述的无源触觉设备，其中，所述无源触觉设备呈假体部分的形式。
8.一种有源触觉设备，其包括：
生物相容性封装材料；
包含在所述生物相容性封装材料内的有源触觉致动器；和
用于给与触觉致动器电耦合的触觉致动器供电的电源，
其中，所述有源触觉设备和所述电源配置为用于植入用户的体内，并且
其中，所述有源触觉致动器响应于来自致动部件的致动信号而向用户提供触觉反馈。
9.根据权利要求8所述的有源触觉设备，其中，所述有源触觉致动器包括偏心旋转质量致动器、线性谐振致动器(LRA)、基于材料的重载致动器或压电致动器。
10.根据权利要求8所述的有源触觉设备，其中，所述电源包含在所述生物相容性封装材料内。
11.根据权利要求8所述的有源触觉设备，还包括：无线通信设备。
12.根据权利要求8所述的有源触觉设备，还包括：RFID标签。
13.根据权利要求8所述的有源触觉设备，其中，所述有源触觉设备呈假体部分的形式。
14.一种提供触觉反馈的方法，其包括：
a.接收触觉信号；
b.基于所述触觉信号确定有源触觉致动器响应或无源触觉致动器响应；和
c.致动所述有源触觉致动器响应或所述无源触觉致动器响应。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述有源触觉致动器响应是振动、变形、电刺激、静电的摩擦或反馈或加热。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述无源触觉致动器响应是旋转、形状的改变或运动。
17.一种向用户提供触觉反馈的方法，包括：
a.感知现象；
b.确定所述现象是否跨越足够的阈值以触发触觉反馈；
c.基于所述现象确定有源触觉致动器响应或无源触觉致动器响应；和
d.致动所述有源触觉致动器响应或所述无源触觉致动器响应。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述有源触觉致动器响应是振动、变形、电刺激、静电的摩擦或反馈或加热。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述无源触觉致动器响应是旋转、旋转、形状的改变或运动。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述感测发生在植入的传感器中。
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