CN111093844A

CN111093844A - 高效触觉致动器

Info

Publication number: CN111093844A
Application number: CN201880047581.0A
Authority: CN
Inventors: R·埃伦加; D·科诺德莱; S·康贝斯特; L·奥布莱恩; D·比彻; C·奥瓦尔
Original assignee: Resonant Systems Inc
Current assignee: Resonant Systems Inc
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2020-05-01
Also published as: US12059709B2; US20220388035A1; KR20200015579A; US10562067B2; WO2018217796A1; US11446701B2; US20180333748A1; US20200282425A1

Abstract

本文件涉及非线性触觉致动器，其使用转子、转子悬架和弹簧子系统以在其中并入了所述非线性触觉致动器的各种类型的装置和器具中有效地产生振动力。可以将非线性触觉致动器设计和制造成比不平衡的电动马达和线性谐振模块更节省空间，并且由于从非线性触觉致动器中消除了不平衡的电动马达和线性谐振模块中产生的大部分摩擦力，因此非线性触觉致动器通常比不平衡的电动马达和线性谐振模块具有更高的功率效率和耐用性。

Description

高效触觉致动器

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年5月22日提交的第62/509,644号临时申请的权益，所述临时申请以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本文件涉及振动产生装置，并且具体地，涉及振动模块，其可以并入到各种不同类型的机电装置、器具和系统中以产生触觉信号、促进装置操作以及用于其它目的。

背景技术

引起振动的马达和机构已经在各种不同的消费类器具、玩具以及其它装置和系统中使用了多年。实例包含由智能电话和传呼机、振动驱动的器具(例如美容美发器具)、电动玩具足球游戏以及许多其它器具、装置和系统产生的振动信号。用于产生振动的最常见的机电系统是有意不平衡的电动马达。虽然有效地产生振动，但是存在与不平衡的电动马达振动产生单元相关联的许多问题，包含可靠性问题和使用寿命较短、功率效率较差、振动模式受到限制以及无法产生变化的振动力和频率。线性谐振模块(“LRVM”)解决了其中的某些问题，但同时也带来了问题和不足，包含空间效率低下，功率对振动力的效率不理想以及制造挑战。由于上文讨论的缺点和与常用类型的振动产生单元相关联的问题，各种不同的基于振动的装置、器具和系统的设计人员、制造商以及最终用户继续寻求更有效且功能强大的振动产生单元，用于并入到许多消费类器具、装置和系统中。

发明内容

附图说明

图1A-B示出通常用于在各种不同的装置中产生振动的不平衡的电动马达。

图2A-B示出由图1A-B所示的不平衡的电动马达产生的振动运动。

图3A-G示出一个特定LRVM，以及所述特定LRVM的操作。

图4A-D示出当前公开的非线性触觉致动器(“NLHA”)的一般概念。

图5A-D示出NLHA的空间效率。

图6示出不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构。

图7A-8C示出在当前公开的NLHA中使用的不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构的一个实施方案。

图9A-D示出在当前公开的NLHA的一个实施方案中的振动模式。

图10A-C示出在当前公开的NLHA中使用的不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构的一个实施方案。

图11A-C示出在当前公开的NLHA中使用的不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构的第二实施方案。

图12示出当前公开的NLHA的一个实施方案。

具体实施方式

图1A-B示出通常用于在各种不同的装置中产生振动的不平衡的电动马达。如图1A所示，较小的相对低功率的电动马达102使圆柱形轴104旋转，配重106不对称地或安装在所述圆柱形轴上。图1B示出不对称地安装到轴的配重，在轴的轴线方向上向下看配重和轴。如图1B所示，配重106偏离中心地安装在电动马达轴104上。图2A-B示出由图1A-B所示的不平衡的电动马达产生的振动运动。如图2A-B所示，当轴通过电动马达以相对较高的速度旋转时，不对称安装的配重使轴的端部垂直于轴的轴线产生椭圆形振荡。图2A示出当轴旋转时配重和轴从轴的固定轴线的位移，如图1B所示，沿着轴的轴线向下看配重和轴。在图2A中，在电动马达轴的盘形端部的周边设有小标记202，以说明轴的旋转。当轴高速旋转时，配重边缘上的点204的轨迹为椭圆形206，而轴208的中心的轨迹为更窄且更小的椭圆形210。如果轴处于平衡状态，则轴的中心将在旋转期间保持在图中心的位置212，但是存在附接到轴的不对称安装的配重，以及电动马达、轴和不平衡的配重所述其它几何和重量分布特性共同产生了当轴以相对较高速度旋转时使轴的端部沿着椭圆形路径210移动的力。如图2B所示，所述移动的特征在于振动的长轴220和短轴222，振动的长轴方向等于图2A所示的椭球长轴方向，并且长轴的长度与此方向上的振动振幅相对应。在许多情况下，轴的端部沿着其移动的路径相比椭圆形更接近圆形，但是，出于说明的目的，在图2A中，椭圆形路径的偏心率被极大地放大。

在许多需要线性振荡的应用中，设计者试图将长轴振幅/短轴振幅之比设为尽可能大，但是由于振动是由旋转力产生的，因此通常不可能实现线性振荡。在许多情况下，轴中心所跟踪的路径可能接近圆形。不平衡的电动马达的振动频率等于电动马达轴的旋转频率，因此受到马达能够旋转轴的速率的限制。在低转速下，几乎不会产生振动。如上所述，不平衡的电动马达通常具有相对短的使用寿命，并且不能用于产生许多应用所需范围的振动力和频率。

各种类型的线性谐振模块(“LRVM”)当前用于在各种不同类型的器具、装置和系统中产生振动力。LRVM振动感应运动的线性性质可以解决与上文讨论的不平衡的电动马达振动器相关联的某些问题。振荡线性运动不会产生会迅速劣化并磨损不平衡电动马达的破坏力。线性振荡机构的特征在于可以直接改变参数，以便在非常宽的振幅/频率空间区域内产生所需振幅和频率的振动。LRVM内的线性振荡会转化为并入LRVM的器具或装置产生的高方向振动力。

图3A-G示出一个特定LRVM，以及所述特定LRVM的操作。图3A-G全部使用相同的图示惯例，接下来参考图3A进行讨论。LRVM包含圆柱形壳体302，在所述圆柱形壳体中，实心的圆柱形质量304或配重可以沿着圆柱形壳体或管302内的内部中空圆柱形腔室306线性移动。在某些实施方案中，配重是磁体，其极性由配重304的右手端的“+”号310和左手端的“-”号312指示。圆柱形腔室306由两个磁盘314和316盖住，所述两个磁盘的极性由“+”号318和“-”号319指示。盘状磁体314和318与配重304的磁定向相反地以磁性方式定向，因此，当配重移至圆柱形腔室的最左端或最右端时，配重会被盘状磁体中的一者排斥在圆柱形腔室的左端或右端。换句话说，盘状磁体的作用类似于弹簧，以促进配重的减速和运动方向反转，并最小化或防止配重以及封闭圆柱形腔室的端盖的机械冲击力。最后，导线线圈320在圆柱形壳体的大致中点处束紧圆柱形壳体或管302。

图3B-G示出图3A所示的LRVM的操作。当在第一方向322上向线圈320施加电流时，在平行于圆柱形腔室的轴线的方向上产生相应的磁力324，这使配重304在磁力324的方向上加速。如图3C所示，当配重到达相应的盘状磁体314处或附近的点时，在相反的方向上产生由于盘状磁体314和配重304、326的排斥而导致的磁力，从而使配重减速并反转其方向。当配重反转方向时，如图3D所示，电流沿相反的方向330施加到线圈320，从而在与图3B中所示的磁力方向相反的方向上产生磁力332，这在与图3B中加速配重的方向相反的方向上加速配重304。如图3E所示，配重然后向右移动，直到如图3F所示，配重通过盘状磁体316的排斥而减速、停止然后沿相反的方向加速。然后在与图3B相同的方向334上将电流施加到线圈320，再次使实心圆柱形质量在与图3B相同的方向上加速。因此，通过交替改变施加到线圈的电流方向而产生的极性快速反转的磁场以及中空圆柱形腔室每一端配重磁体与盘状磁体之间的排斥力相结合，配重在圆柱形壳体302内来回线性振荡，从而在圆柱形腔室的端部施加每次方向反转的方向力。

LRVM的类型和构造有很多，包含的实施方案包含：在驱动磁体附着到其上的盘形移动质量下方的盘形弹簧和盘形音圈。在其它实施方案中，线圈被印刷在印刷电路板上，并在与印刷电路板的平面正交的方向上来回驱动圆柱形移动质量。

如上文所讨论，尽管通常比不平衡的电动马达更适合于触觉应用，但是LRVM仍然存在各种缺陷和问题。在许多应用中，LRVM在尺寸上很笨拙，沿线性振荡轴线的尺寸明显大于沿正交于所述轴线的尺寸，这给将LRVM装配到以小型化为主要目标的装置和应用中带来了挑战。LRVM产生线性振荡，这适用于许多应用，但是在需要更通用振动模式的那些应用中，可能需要多个LRVM，这进一步加剧了与LRVM相关联的空间效率问题。LRVM，例如上文描述的并在图3A-G中示出的LRVM，包含彼此接触的表面，并且所述表面在振荡期间相对于彼此移动，从而产生大量的摩擦，继而降低了LRVM进行的功率到振动力的转换效率并且表示磨损、粉尘和蒸汽产生以及热量产生的重要来源。

本文件涉及新型的振动产生模块，其解决了上文讨论的不平衡的电动马达和LRVM的缺陷和问题。图4A-D示出当前公开的非线性触觉致动器(“NLHA”)的一般概念。从外部有利位置看，NLHA看起来是简单的壳体，例如图4A所示的壳体402。在图4A中，壳体是圆柱形的，但是各种不同类型的形状的壳体，从矩形盒状的形状到各种类型的不对称横截面的圆柱体，甚至不规则形状，都可以在不同的应用中用于不同的目的。图4B-C示出壳体内的移动元件。在图4B中，移动元件404处于居中位置，箭头406指示移动元件当前移动的方向。在图4C中，移动元件408已经到达图4B所示的居中位置左侧的极限位置，并且开始沿相反的方向移动，如箭头410所示。在图4D中，移动元件已到达图4B所示中心位置右侧的极端位置，并开始向中心位置移回，如箭头412所示。因此，移动元件404沿着对向图4D所示的角度θ414的弧来回振荡。因此，振动模块402被称为非线性的。移动元件具有各种不同的形状和大小。如下文所论述，为提高效率，将移动元件悬挂在壳体内，以使移动元件沿着弧振荡而不会接触壳体，并且与悬架子系统以外的NLHA部件之间没有刚性表面到刚性表面的接触，从而消除了不平衡的电动马达和线性谐振模块固有的大部分摩擦力。

图5A-D示出NLHA的空间效率。图5A-B以俯视图的方式表示了类似于图4B-D所示的NLHA的NLHA的视图。在图5A中，楔形移动元件502被示为在最左侧的极限位置，并且在图5B中，楔形移动元件502被示为在最右侧的极限位置。楔形移动元件502绕中心点504旋转并且沿着对向角度θ506的弧振荡，所述角度对于图5A所示的实例具有数值π/2。在一个振荡循环的第一部分的顺时针运动期间，楔形移动元件内的点506例如从图5A所示的第一位置旋转至图5B所示的第二位置。假定壳体的半径具有数值6(图5A中的508)，则壳体的盘形横截面的总面积为36π，楔形移动元件或转子的面积为9π，并且来回振荡期间转子所占的面积为18π(图5A中的510)。将楔形移动元件中每个点的质量乘以所述点在顺时针运动期间在图5A-B中所示的一个振荡循环行进的距离求积分(如由图5B中的表达式512指示)得出数值177.653，这表示在对应于振荡周期一半的正向旋转期间的总质量位移。当楔形移动元件或转子的厚度具有数值3(图5C中的514)时，计算出的质量位移为532.96，并且计算出的转子所占的体积为169.65(图5C中为516)。如图5D所示，对于矩形横截面520和圆形横截面522LRVM，可以获得类似的移动质量体积。然而，如上文所讨论，LRVM在线性振荡路径的每一端使用弹簧，从而大大增加了LRVM的长度，并通常增加了LRVM的尺寸不对称性。此外，可能需要明显延长振荡路径，以便增加可以向移动质量施加磁力以产生移动质量的足够速度的时间，因为移动质量的加速度会受到摩擦力的明显抑制。如下文所论述，在当前公开的NLHA的实施方案中，转子不与壳体接触，结果，消除了与移动转子相关联的大部分摩擦力。假设NLHA的弹簧机构可以在空间上有效地包装在壳体内，则NLHA可以比产生类似振动力的LRVM更紧凑地设计和制造。

图6示出不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构。转子602通过第一弹簧604和第二弹簧606悬挂在例如壳体的底部等表面上方的空气中。每个弹簧的一端牢固地附接到转子，并且另一端牢固地附接到弹簧座608-609。弹簧604例如一端牢固地附接到弹簧座608，并且另一端牢固地附接到转子602。弹簧606的一端附接到转子，并且另一端附接到弹簧座609。两个弹簧的宽度各自都小于转子宽度的一半，以使它们可以垂直堆叠，如图6所示，在弹簧604与下面的表面之间以及在弹簧604与弹簧606之间具有足够的剩余间隙。在振荡过程中，如下文论述，两个弹簧不会相互接触，因此与LRVM不同，没有表面之间的接触产生摩擦力。由于转子相对于包含弧形路径的圆形是不对称的，并且随着转子振荡，如下文所论述，转子振荡会产生不平衡的振动力，因此转子、转子悬架和弹簧机构被称为“不平衡的”。

Bendix挠性枢轴具有让人联想到图6所示的转子、转子悬架和弹簧机构的构造。通常在低摩擦铰链中使用的Bendix挠性枢轴已用于各种不同的机电装置中。然而，在这些应用中，Bendix挠性枢轴通常是平衡的，并且设计成最大限度地减少振动，最重要的是，转子与联动装置机械联接，通过联动装置将机械力传递给装置的其它移动部件。如下文进一步论述的，当前公开的NLHA采用的转子、转子悬架和弹簧机构是不平衡的并且设计成最大限度地增加由转子的振荡产生的振动力。此外，Bendix挠性枢轴通常未被设计成弹性抵抗由当前公开的转子、转子悬架和弹簧机构产生的振动力的类型，这将在下文参考图7A-8C进行论述。

图7A-8C示出在当前公开的NLHA中使用的不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构的一个实施方案。在图6所示的不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构中，两个弹簧之间的交叉点位于穿过弯曲转子和两个弹簧座的中心的圆的中心。相比之下，如图7A所示，在替代性构造中，转子、转子悬架和弹簧机构的特征是两个弹簧704和705的交叉点702朝着两个弹簧座706-707明显降低。因此，从交叉点702到连接两个弹簧座的弧710的距离708，即a，可以明显小于转子714与交叉点702之间的距离712，即b。然而，在另外的实施方案中，a可以大于或等于b。比率a/b是一个设计参数，可以对其进行调整以更改NLHA的操作特性和行为。偏离中心的交叉点可能在当前公开的NLHA的某些实施方案中使用的不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构中引入额外的不对称性或不平衡，这可有助于产生所需的振动力。在许多实施方案中，转子沿其移动的弧形路径对向30°至70°之间的角度，但是可以通过改变设计和实施参数来获得更大和更小的角度。

如图7B所示，当前公开的NLHA中使用的转子、转子悬架和弹簧机构所采用的弹簧的轮廓与典型的Bendix挠性枢轴中所遇到的弹簧轮廓截然不同。在Bendix挠性枢轴中，弹簧具有矩形轮廓，带有两对平行边缘。相比之下，在当前公开的NLHA中使用的转子、转子悬架和弹簧机构中，每个弹簧720具有不对称的轮廓，所述轮廓包含一对不同长度的大致平行的边缘722-723、与所述一对大致平行的边缘正交的较长边缘724，以及具有相对较长弯曲区段728和较短线性区段730的第四边缘726。当前使用的具有不对称轮廓的弹簧相对于在转子振荡期间施加到弹簧的较大力提供了更大的强度和弹性。同样，存在许多不同的可能不对称弹簧轮廓，但是当前公开的NLHA中使用的弹簧的特征在于不对称形状，所述形状使集中的振荡感应应力从弹簧座的近侧的边缘722移开，并在整个弹簧上更均匀地分布应力，从而提高了操作弹性和稳定性。

图8A-C示出在当前公开的NLHA中使用的不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构。在图8A中，三个示出的转子位置802-804分别对应于图4B-C中所示的移动元件位置408、406和414。从图8A中可以看出，转子绕两个弹簧的交叉点806以弧形振荡。图8B示出两个弧810-11，转子的左手端和右手端分别在其上振荡。图8C使用与图6中使用的相同的图示惯例示出在当前公开的NLHA中采用的转子、转子悬架和弹簧机构820的透视图。

图9A-D示出在当前公开的NLHA的一个实施方案中的振动模式。在图9A中，使用类似于图8A-B中所使用的图示惯例来说明在当前公开的NLHA中使用的转子、转子悬架和弹簧机构的构造。点902和904表示从上往下看的弹簧座的中心。点906和908表示与弹簧边缘重合的线相交并通过转子内切的点。在转子振荡期间，由转子产生的平均力由三个向量910-912表示。向量910和911与转子在其上振荡的弧相切，而当转子处于图8A所示的居中位置时，向量912从弹簧交叉点914朝转子的中心向外指向。向量910表示当转子到达图8A所示的极限位置802并反转方向时产生的力，而向量911表示当转子到达图8A所示的极限位置804并反转方向时所产生的力。向量912表示当转子沿着弧移动时产生的明显离心力，所述离心力等于并相反于弹簧施加的向心力，以限制转子沿着弧的运动。如图9B所示，向量910和向量911可以各自分解为一对向量，每对向量中的一个与向量912平行，而每对向量中的另一个与向量912正交。在平行于向量912的向量与向量912的直接向量相加之后，产生了三个分辨力向量914-916，如图9C所示。这些表示通过转子在绕两个弹簧的交叉点的弧上的振荡产生的时均振动模式的方向。由NLHA产生的振动力沿着平行于向量914和915的线段来回振荡，并且另外，沿着平行于向量916的线段上下振荡。通常，如图9C所示，初级振动模式平行于与向量914和915重合的线段，而次级振动模式正交于初级振动模式。不同的构造、相对的部件配重以及当前公开的NLHA中使用的转子、转子悬架和弹簧机构的其它变化可以产生沿着两个振动模式产生的振动力的不同的相对幅度。

图9D示出由当前公开的NLHA产生的振动力。在图9D中，轴线902表示时间，轴线904表示初级振动模式，而通道906表示次级振动模式。在图9D中，初级振动模式的振幅显示为明显大于次级振动模式的振幅。此外，初级振动模式的周期是次级振动模式的周期的一半。当初级振动模式产生最小力时，次级振动模式在点910-915处产生最大力。当然，由当前公开的NLHA产生的振动力的振幅、周期和其它参数取决于构造、部件配重、弹簧的弹簧常数，以及转子、转子悬架和弹簧机构的其它此类参数特性。通常，由于消除了NLHA转子、转子悬架和弹簧机构产生的大部分摩擦力，因此NLHA的特征在于相对较高的峰高与峰宽振动力比以及有效的功率转换成振动力。

图10A-C示出在当前公开的NLHA中使用的不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构的一个实施方案。图10A示出转子悬架和弹簧机构以及振荡驱动部件，但是没有转子质量。具有不对称轮廓的两个弹簧1002和1004分别安装在弹簧座1006和1008上，并且联接到平台1010，楔形转子配重安装在所述平台上，如下文所论述。两个永磁体，包含永磁体1012，在平台1012的边缘处安装到平台的顶表面和底表面或安装到转子配重。线圈1014独立地安装在图10A中所示的位置，以类似于上文参考图8A-B讨论的LRVM的驱动部件的方式提供交替的磁力来驱动转子的振荡。图10B示出安装有楔形转子配重(包含顶部转子配重1016和下部转子配重1018)的转子、转子悬架和弹簧机构。图10C示出转子、转子悬架和弹簧机构的俯视图。

图11A-C示出在当前公开的NLHA中使用的不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构的第二实施方案。在此实施方案中，驱动转子振荡的线圈1102独立地安装在顶部转子配重的两个部分1106与1108之间的通道1104内。永磁体1110和1112并入到顶部转子配重1106和1108的两个部分中。当然，存在许多另外的变化形式和构造，其可以用于产生当前公开的NLHA中使用的转子、转子悬架和弹簧机构的许多另外的实施方案。

图12示出当前公开的NLHA的一个实施方案。在此实施方案中，不平衡的转子、转子悬架和弹簧机构1202并入在矩形盒状壳体1104内。两个弹簧1106和1108被焊接或以其它方式永久地附着到壳体的竖直壁1110的内表面。微处理器1112在转子、转子悬架和弹簧机构的下方安装在壳体的底板上。输入信号线1114向微处理器提供电源和控制指令，并且微处理器控制具有交替极性的电流向线圈的传输，如上文参考图10A-11C所讨论的，以驱动转子振荡。另外，小的永磁体1116安装到楔形转子配重的顶部，其位置由传感器1118连续监测，所述传感器向微处理器提供转子位置信号1120，微处理器使用所述信号来调节对转子、转子悬架和弹簧机构的控制以产生所需的振荡频率和所需的振动力。

已经根据特定实施例描述了本发明，但并不意图将本发明限于这些实施例。在本发明的精神内的修改对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，尽管当前公开的NLHA可以在许多不同的尺寸范围内实施，但是许多实施方案设计成具有毫米级至一厘米或几厘米的尺寸。在上文讨论的实施方案中，永磁体安装在转子上或转子内，但是，在替代实施方案中，可以使用通过金属弹簧提供动力的电磁体。当前的实施方案提供的振荡频率在100至130Hz的范围内，但是，通过改变构造、尺寸、弹簧材料、部件配重以及其它此类参数，可以实现从低于20Hz到高于250Hz的振荡频率。在当前的实施方案中，采用3V时大约30mA的驱动电流，具有大约10ms的启动时间和50ms的启动时间，但是与其它参数一样，这些参数可以根据各种上述设计参数而变化。在当前实施方案中，弹簧由铍铜合金制成，但在替代实施方案中也可使用其它类型的弹簧材料，包含其它类型的金属合金、钛合金以及各种类型的复合材料和聚合物材料、硅、包含石墨烯和碳纳米管的材料，以及具有足够刚性以将转子悬挂在壳体内的其它柔性材料。在某些实施方案中，每个弹簧可以包含通过焊接或各种层退火工艺熔合在一起的两个或多个相同或不同组成的层。通常，NLHA的频率范围和NLHA产生的振动力的幅度在很大程度上取决于弹簧的尺寸和组成。在替代实施方案中，印刷电路板壳体底板可以包含印刷线圈以驱动转子的振荡。壳体内或壳体外的微处理器可以执行各种复杂的反馈控制控制程序，以从NLHA产生各种不同类型的振动响应，包含随时间变化的各种类型的振动模式、使振动力最大化的振动响应以及其它类型的振动响应。转子配重可以使用许多不同的材料中的任何一种，通常基于密度以及在转子振荡过程中对变质或形状变化的恢复力来选择材料。

Claims

1.一种非线性触觉致动器，其包括：

壳体；

转子配重部件；

转子配重悬挂部件，其将所述转子配重部件悬挂在所述壳体内，使所述转子配重部件沿着弧形路径振荡以产生不平衡的振动力而不会接触所述壳体，并且除所述壳体和转子配重悬挂部件之外没有与非线性触觉致动器部件的刚性表面到刚性表面接触；以及

振荡驱动部件，其驱动所述转子配重沿着所述弧形路径来回振荡以在至少两个方向上产生振动力。

2.根据权利要求1所述的非线性触觉致动器，其中弧形路径对向30°至70°之间的角度。

3.根据权利要求1所述的非线性触觉致动器，其中所述转子配重悬挂部件包含各自具有不对称轮廓的两个弹簧。

4.根据权利要求3所述的非线性触觉致动器，其中所述不对称轮廓包括比第二对边缘的边缘短的第一对平行边缘，所述第一对平行边缘包含比第二转子边缘长的第一安装边缘，并且所述第二对边缘包含第一线性或接近线性边缘和第二边缘，所述第二边缘包含与所述第二对边缘中的所述第一边缘平行的线性段和较长的弯曲段。

5.根据权利要求3所述的非线性触觉致动器，其中所述两个弹簧是以下之一：

由以下组成的单层

铍铜合金，

包含钛的金属合金，

除铍铜合金和包含钛的金属合金之外的金属合金，

复合材料，

聚合物材料，

包含石墨烯和碳纳米管的材料，和

硅；以及

两个或多个融合层。

6.根据权利要求3所述的非线性触觉致动器，其中所述不对称轮廓用于使应力集中从所述弹簧的所述安装边缘移开，并在所述弹簧内分配所述应力以增加所述弹簧的使用寿命。

7.根据权利要求3所述的非线性触觉致动器，其中每个弹簧的所述安装边缘靠近所述壳体上的附接位置或附接到所述壳体的弹簧座，并且每个弹簧的所述转子边缘靠近所述转子配重部件。

8.根据权利要求3所述的非线性触觉致动器，其中每个弹簧的所述转子边缘联接到平台状平面转子配重支架。

9.根据权利要求1所述的非线性触觉致动器，其中两个转子配重部分安装到所述平台状平面转子配重支架的每一侧。

10.根据权利要求8所述的非线性触觉致动器，其中振荡驱动部件包括：

并入在所述转子配重部件内或附接到所述转子配重部件的一或多个转子磁体；以及

独立于所述转子配重部件安装在所述壳体内的线圈，当电流通过所述线圈时会产生磁场。

11.根据权利要求10所述的非线性触觉致动器，其中所述线圈被悬挂在具有所述转子配重部件的弧形通道中，在所述转子配重部件的每一侧附着有或在所述转子配重部件的每一侧并入了转子磁体。

12.根据权利要求10所述的非线性触觉致动器，其中所述线圈被悬挂在所述转子配重部件的弯曲面附近，在所述转子配重部件中并入有一或多个转子磁体，或者一或多个转子磁体附着到所述转子磁体。

13.根据权利要求10所述的非线性触觉致动器，其中所述一或多个转子磁体是以下之一：

永磁体；以及

电磁体。

14.根据权利要求1所述的非线性触觉致动器，其进一步包括：

微处理器；

控制信号线；以及

电源输入线。

15.根据权利要求14所述的非线性触觉致动器，其中所述微处理器执行一或多个控制例程，所述控制例程控制具有交替极性的电流向所述线圈的传输，以驱动所述转子配重部件的振荡。

16.根据权利要求14所述的非线性触觉致动器，其中所述非线性触觉致动器进一步包含：另外的永磁体，其附接到所述转子配重部件或并入在所述转子配重部件内；以及磁传感器，其安装到所述壳体，向所述微处理器输出转子位置信号，所述微处理器使用所述转子位置信号将所述转子配重部件的振荡驱动到指定频率，以产生一或多个指定振动力或产生更复杂的振动模式。

17.根据权利要求14所述的非线性触觉致动器，其中通过所述控制信号线向所述微处理器指定操作参数。

18.根据权利要求14所述的非线性触觉致动器，其中所述微处理器安装到平行于所述壳体的底板的印刷电路板。

19.根据权利要求14所述的非线性触觉致动器，其中所述微处理器安装到所述壳体外部。

20.根据权利要求1所述的非线性触觉致动器，其中所述非线性触觉致动器并入到电子装置、器具或系统中，以向所述电子装置、器具或系统的用户提供触觉信号。