CN111279108B - 射流开关器件 - Google Patents

Abstract

一种射流器件控制通道中从源端到漏端的流体流量。在一些实施例中，射流器件包括闸门、通道和障碍物。闸门包括至少一个腔室，该至少一个腔室的体积随着流体压力而增大。闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及闸门的低压状态对应于小于第一腔室尺寸的第二腔室尺寸。障碍物基于闸门中的流体压力控制通道内的流体流速。障碍物根据闸门的低压状态诱发通道中流体的至多第一流速，并且根据闸门的高压状态诱发通道中流体的至少第二流速。

Description

射流开关器件

背景

本公开总体上涉及用于头戴式显示器(HMD)的射流器件(fluidic device)，且更具体地涉及用于在虚拟现实、增强现实和/或混合现实系统中使用的射流开关器件(fluidic switching device)。

虚拟现实(VR)是由计算机技术创建并(例如通过VR系统)呈现给用户的模拟环境。在一些VR系统中，可佩戴设备(例如，手套)允许用户与虚拟对象交互。这样的可佩戴设备上的电路会是复杂的、庞大的，且在一些情况下很重。因此，传统的可佩戴设备会降低用户对VR系统的体验。

概述

所公开的发明的实施例包括在VR、增强现实(AR)系统和/或混合现实(MR)系统中使用的射流器件。射流器件是流体操纵器件，其功能类似于电子器件(例如，电子晶体管、电子二极管、电阻器、电容器等)。例如，射流器件可以被设计成使得其作为射流晶体管进行操作。此外，射流器件是可组合的，这意味着射流器件可以耦合在一起以形成复合射流器件(例如，解码器)。在一些实施例中，多组射流器件耦合在一起，以充当用于VR系统的可佩戴设备(例如，触觉手套)上的触觉装置的控制器。

射流器件通常包括通道，该通道包括输入端(例如，源端(source))和输出端(例如，漏端(drain))。该通道将流体(例如，液体或气体)从输入端引导至输出端。射流器件还包括影响通道中流体流动的闸门(gate)。例如，在一些实施例中，一旦达到阈值闸门压力(即，高压状态)，闸门就可以限制通道中的流体流量。在替代实施例中，通道中的流量被限制，直到在闸门中达到阈值压力(即，高压状态)。

在一些实施例中，射流器件包括闸门、通道和障碍物。该闸门包括至少一个腔室，该至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展(expand)。在某些实施例中，闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，而闸门的低压状态对应于小于第一腔室尺寸的第二腔室尺寸。该通道被配置成将流体从源端输送到漏端。在一些实施例中，源端是流体进入通道的输入端，以及漏端是通道中流体的输出端。障碍物根据闸门内的流体压力控制源端和漏端之间的流体流速。在一些实施例中，障碍物被配置成根据闸门的低压状态至少诱发通道中流体的第一流速，并且根据闸门的高压状态诱发通道中流体的第二流速。

在一些实施例中，射流器件包括通道、闸门和通道间隔件(channel partition)。该通道被配置成将流体从源端输送到漏端。在一些实施例中，源端是流体进入通道的输入端，以及漏端是通道中流体的输出端。该闸门包括至少一个闸阀(gate valve)和闸膜(gatemembrane)。闸阀改变源端和闸门之间的流体压力差。闸膜的位置基于源端和闸门之间的流体压力差而改变。例如，在一些实施例中，小的流体压力差对应于闸膜的第一位置，而大的流体压力差对应于闸膜的第二位置。闸膜的第二位置比闸膜的第一位置离通道间隔件更远。通道间隔件根据闸膜的位置控制源端和漏端之间的流体流速。例如，在一些实施例中，通道间隔件被配置成根据闸膜的第一位置至多诱发通道中流体的第一流速，并且根据闸膜的第二位置至少诱发通道中的流体的第二流速。

在一些实施例中，射流器件包括通道、闸门和替代路径。该通道被配置成将流体从源端输送到漏端。在一些实施例中，源端是流体进入通道的第一输入端，以及漏端是通道中流体的第一输出端。该闸门被配置成将流体输送到通道中。因此，闸门是流体进入通道的第二输入端。替代路径被配置成将流体输送出通道。因此，替代路径是通道中流体的第二输出端。替代路径相对于通道被定位，使得从闸门进入通道的流体可以与从源端行进的流体结合。并且从闸门进入通道的流体流速对流向漏端的流体流速和流向替代路径的流体流速进行控制。

在一些实施例中，射流器件包括通道和闸门。该通道被配置成将流体从源端输送到漏端。在一些实施例中，源端是流体进入通道的输入端，以及漏端是通道中流体的输出端。该闸门包括至少一个膜，该膜基于通道和闸门之间的流体压力差而改变形态。在一些实施例中，小的流体压力差对应于膜的第一形态，而大的流体压力差对应于膜的第二形态。在另外的实施例中，与膜的第一形态相比，膜的第二形态相对于膜的静止(resting)形态变形得更多。在一些实施例中，这样的射流器件可以结合到触觉设备中。

在一个实施例中，在用于向佩戴可佩戴设备的用户提供VR、AR、MR或其某种组合体验的系统中实现可佩戴设备。更详细地，可佩戴设备响应于来自系统的控制台的指令而向用户提供触觉反馈。该可佩戴设备包括至少一个致动器和控制器。控制器由多个射流器件组成，包括至少一个本文描述的射流器件。在一些实施例中，射流器件耦合在一起以形成一个或更多个复合射流器件。例如，复合器件可以是用于对该至少一个致动器进行寻址的解码器。

在涉及射流器件和复合射流器件的所附权利要求中具体公开了根据本发明的实施例，其中，在一个权利要求类别(例如系统，即射流器件或复合射流器件)中提到的任何特征也可以在另一个权利要求类别(例如，方法、存储介质和计算机程序产品)中被要求保护。在所附权利要求中的从属性或往回引用仅为了形式原因而被选择。然而，也可以要求保护由对任何前面权利要求的有意往回引用(特别是多项引用)而产生的任何主题，使得权利要求及其特征的任何组合被公开并可被要求保护，而不考虑在所附权利要求中选择的从属性。可以被要求保护的主题不仅包括如在所附权利要求中阐述的特征的组合，而且还包括在权利要求中的特征的任何其他组合，其中，在权利要求中提到的每个特征可以与在权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合相结合。此外，本文描述或描绘的实施例和特征中的任一个可以在单独的权利要求中和/或以与本文描述或描绘的任何实施例或特征的任何组合或以与所附权利要求的任何特征的任何组合被要求保护。

在根据本发明的实施例中，一种射流器件可以包括：闸门，该闸门包括至少一个腔室，该至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致腔室的体积增大，其中闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及闸门的低压状态对应于小于第一腔室尺寸的第二腔室尺寸；

通道，其被配置成将流体从源端输送到漏端，其中源端是流体进入通道的输入端，以及漏端是通道中流体的输出端；以及

障碍物，其根据闸门内的流体压力控制源端和漏端之间的流体流速，该障碍物被配置成根据闸门的低压状态诱发通道中流体的第一流速，并且根据闸门的高压状态诱发通道中流体的第二流速。

障碍物可以是闸门，闸门可以包括多个不可延伸元件，该多个不可延伸元件在低压状态下具有第一形状，并且在高压状态下具有第二形状，并且第一形状和第二形状可以具有面积基本相等的横截面，并且在低压状态下，多个不可延伸元件可以呈现第一形状，导致闸门伸入通道以将通道中的流体流量调节到第一流速，并且在高压状态下，多个不可延伸元件可以呈现第二形状，导致闸门更少地伸入通道以将通道中的流体流量调节到第二流速，并且第一流速可以小于第二流速。

闸门可以包括至少部分地阻断通道的块体(block)，并且多个不可延伸元件可以附接到卷曲致动器(curling actuator)，该卷曲致动器耦合到块体，并且卷曲致动器可以部分地基于闸门中的流体压力来调节块体在通道内的位置。

障碍物可以是T形块，该T形块包括：

屏障部(barrier portion)，其至少部分地伸入通道；以及

致动器部，其位于通道的外部，并且被配置为与一个或更多个闸门致动器相互作用，并且流体压力控制由该一个或更多个闸门致动器施加在T形块的致动器部上的压力，所施加的压力通过调节屏障部和通道壁之间的距离来控制源端和漏端之间的流体流速，并且其中，第一流速小于第二流速。

障碍物可以是位于通道内且在源端和漏端之间的屈曲壁(buckling wall)，屈曲壁可以被配置成基于闸门内的流体压力而在通道内弯曲，并且在闸门的低压状态下，屈曲壁可以基本上阻断流体从源端流向漏端，并且在闸门的高压状态下，屈曲壁可以在通道内弯曲使漏端暴露于直接从源端流出的流体，并且第一流速可以小于第二流速。

障碍物可以是区域阀(area valve)，该区域阀包括：

阀部，其刚性地耦合到接口部，并且阀部可以根据由闸门施加到接口部的压力而渐进地提高源端和漏端之间的流体流量，并且第一流速可以小于第二流速。

在根据本发明的实施例中，一种射流器件可以包括多个叶(lobe)，每个叶从通道分支出来，其中来自通道的流体可以在与源端和漏端之间的流体流动方向至少部分相反的方向上重新进入通道之前，围绕叶流动，并且其中闸门可以控制多个叶中的每个叶内的流体流量，并且第一流速可以小于第二流速。

障碍物可以是至少部分地伸入通道的预载阀(pre-loaded valve)，并且流体压力可以控制由闸门施加在预载阀上的压力，所施加的压力可以通过调节预载阀和通道壁之间的距离来控制源端和漏端之间的流体流速，并且第一流速可以小于第二流速。

在根据本发明的实施例中，一种射流器件可以包括：

通道，其被配置为将流体从源端输送到漏端，其中源端是流体进入通道的输入端，以及漏端是通道中流体的输出端；

闸门，其包括至少一个闸阀和闸膜，该至少一个闸阀改变源端和闸门之间的流体压力差，该闸膜的位置随着源端和闸门之间的流体压力差而改变，其中第一流体压力差对应于闸膜的第一位置，并且大于第一流体压力差的第二流体压力差对应于闸膜的第二位置，该闸膜的第二位置比闸膜的第一位置离通道间隔件更远；以及

该通道间隔件，其根据闸膜的位置控制源端和漏端之间的流体流速，通道间隔件被配置为根据闸膜的第一位置诱发通道中流体的第一流速，并且根据闸膜的第二位置诱发通道中流体的第二流速。

在根据本发明的实施例中，一种射流器件可以包括允许流体从源端流入闸门的泄放阀(bleed valve)。

射流器件可以是复合射流器件的部件，该复合射流器件可以包括：

高压轨，其以第一压力输送流体；

低压轨，其以第二压力输送流体，第二压力可以小于第一压力；以及

至少一个其他射流器件，并且射流器件耦合到高压轨和低压轨。

在根据本发明的实施例中，一种复合射流器件可以包括：

高压轨，其以第一压力输送流体；

低压轨，其以第二压力输送流体，第二压力可以小于第一压力；以及

射流器件，其耦合到高压轨和低压轨，该射流器件可以包括：

闸门，其包括至少一个腔室，该至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致腔室的体积增大，其中闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，并且闸门的低压状态对应于小于第一腔室尺寸的第二腔室尺寸，

通道，其被配置为将流体从源端输送到漏端，其中源端是流体进入通道的输入端，以及漏端是通道中流体的输出端，以及

障碍物，其根据闸门内的流体压力控制源端和漏端之间的流体流速，该障碍物被配置成根据闸门的低压状态诱发通道中流体的第一流速，并且根据闸门的高压状态诱发通道中流体的第二流速。

障碍物可以是闸门，闸门可以包括多个不可延伸元件，该多个不可延伸元件在低压状态下具有第一形状，并且在高压状态下具有第二形状，并且第一形状和第二形状可以具有面积基本相等的横截面，并且在低压状态下，多个不可延伸元件可以呈现第一形状，使得闸门伸入通道以将通道中的流体流量调节到第一流速，并且在高压状态下，多个不可延伸元件可以呈现第二形状，使得闸门更少地伸入通道以将通道中的流体流量调节到第二流速，并且第一流速可以小于第二流速。

闸门可以包括至少部分地阻断通道的块体，并且多个不可延伸元件可以附接到卷曲致动器，该卷曲致动器可以耦合到块体，并且卷曲致动器可以部分地基于闸门中的流体压力来调节块体在通道内的位置。

障碍物可以是T形块，该T形块可以包括：

屏障部，其至少部分地伸入通道；以及

致动器部，其可以位于通道的外部，并且该致动器部可以被配置为与一个或更多个闸门致动器相互作用，并且流体压力控制由该一个或更多个闸门致动器施加在T形块的致动器部上的压力，所施加的压力通过调节屏障部和通道壁之间的距离来控制源端和漏端之间的流体流速，并且第一流速可以小于第二流速。

障碍物可以是位于通道内且在源端和漏端之间的屈曲壁，屈曲壁可以被配置为基于闸门内的流体压力而在通道内弯曲，并且在闸门的低压状态下，屈曲壁可以基本上阻断流体从源端流到漏端，并且在闸门的高压状态下，屈曲壁可以在通道内弯曲使漏端暴露于直接从源端流出的流体，并且第一流速可以小于第二流速。

障碍物可以是区域阀，该区域阀可以包括：

阀部，其可以刚性地耦合到接口部，并且阀部可以根据由闸门施加到接口部的压力而渐进地提高源端和漏端之间的流体流量，并且第一流速可以小于第二流速。

在根据本发明的实施例中，一种复合射流器件可以包括多个叶，每个叶从通道分支出来，其中来自通道的流体可以在与源端和漏端之间的流体流动方向至少部分相反的方向上重新进入通道之前，围绕叶流动，并且闸门可以控制多个叶中的每个叶内的流体流量，并且第一流速可以小于第二流速。

障碍物可以是至少部分地伸入通道的预载阀，并且流体压力可以控制由闸门施加在预载阀上的压力，所施加的压力可以通过调节预载阀和通道壁之间的距离来控制源端和漏端之间的流体流速，并且第一流速可以小于第二流速。

流体可以是液体。

射流器件可以是复合射流器件。

在本发明的另一实施例中，一个或更多个计算机可读非暂时性存储介质可以体现软件，该软件在被执行时可操作来在根据本发明或任何上面提到的实施例的系统中执行。

在本发明的另一实施例中，计算机实现的方法可以使用根据本发明或任何上面提到的实施例的系统。

在本发明的另一实施例中，优选地包括计算机可读非暂时性存储介质的计算机程序产品可以在根据本发明或任何上面提到的实施例的系统中使用。

附图简述

图1是根据实施例的复合射流器件的示例图解。

图2是根据实施例的被配置成执行非功能(NOT function)的双轨逻辑门的示例图解。

图3A是根据实施例的包括闸门的高流速射流器件的横截面，其中闸门处于高压状态。

图3B是根据实施例的图3A中所示射流器件的横截面，其中闸门处于低压状态。

图4A是根据实施例的射流器件的横截面，该射流器件包括处于低压状态的闸门，该闸门包括多个不可延伸元件。

图4B是根据实施例的图4A中所示射流器件的横截面，其中闸门处于高压状态。

图5A是根据实施例的射流器件的截面图，该射流器件包括处于低压状态的闸门，该闸门包括附接到卷曲致动器的多个不可延伸元件。

图5B是根据实施例的图5A中所示射流器件的横截面，其中闸门处于高压状态。

图6A是根据实施例的射流偏转放大射流器件(jet deflection amplifyingfluidic device)的横截面，该射流偏转放大射流器件包括处于低压状态的闸门。

图6B是根据实施例的图6A中所示射流器件的横截面，其中闸门处于高压状态。

图7A是根据实施例的射流器件的横截面，该射流器件包括处于低压状态的升降(lifting)T形闸门。

图7B是根据实施例的图7A中所示射流器件的横截面，该射流器件具有闸门致动器且处于高压状态。

图8A是根据实施例的射流器件在y-x平面的侧视图，该射流器件包括闸门和NFET屈曲壁，其中闸门处于低压状态。

图8B是根据实施例的图8A的射流器件在y-z平面的另一侧视图。

图8C是根据实施例的图8A的射流器件的等轴视图(isometric view)。

图8D是根据实施例的图8A-图8C中所示射流器件在y-x平面的侧视图，其中闸门处于高压状态。

图9A是根据实施例的射流器件的横截面，该射流器件包括闸门和NFET夹管通道(pinch tube channel)，该闸门处于低压状态。

图9B是根据实施例的图9A中所示射流器件的横截面，其中闸门处于高压状态。

图10A是根据实施例的包括闸门和区域阀的射流器件的横截面，该闸门处于低压状态。

图10B是根据实施例的图10A中所示射流器件的横截面，其中闸门处于高压状态。

图11A是根据实施例的射流器件的横截面，该射流器件包括处于低压状态的多个NFET特斯拉闸门(tesla gate)。

图11B是根据实施例的图11A中所示射流器件的横截面，其中闸门处于高压状态。

图12A是根据实施例的射流器件的横截面，该射流器件包括闸门和预载NFET阀，该闸门处于低压状态。

图12B是根据实施例的图12A中所示射流器件的横截面，其中闸门处于高压状态。

图13A是根据实施例的包括文丘里闸门(venturi gate)1310的射流器件的示意图。

图13B是根据实施例的图13A的射流器件的一个区域在x-y平面的横截面。

图14是根据一个实施例的头戴式设备(HMD)系统的框图。

图15是根据实施例的用于与虚拟对象交互的示例触觉手套。

附图仅为了说明的目的而描绘本公开的实施例。本领域中的技术人员从下面的描述中将容易认识到，本文所示出的结构和方法的替代实施例可以被采用而不偏离本文所描述的公开内容的原理和所推崇的益处。

详细描述

射流器件是流体操纵器件，其功能类似于电子器件(例如，电子晶体管、电子二极管、电阻器、电容器等)。微小流体(例如，液体或气体)器件用于虚拟现实(VR)、增强现实(AR)系统和/或混合现实(MR)系统。在高层级上，射流器件以类似于传统电子晶体管的方式起作用，使得闸门压力可以调节液体通过通道从源端到漏端的流动。射流器件可以用作例如高流速阀、不可延伸闸阀、具有卷曲致动器的不可延伸闸阀、射流偏转放大器、升降T形闸门、NFET屈曲壁阀、NFET夹管阀、NFET相对区域阀、NFET特斯拉阀、NFET相对区域阀、预载NFET和文丘里阀。下面参照图3A-图13B来详细讨论射流器件的各种实施例。

此外，射流器件是“可组合的”，其中多个射流器件可以耦合在一起以产生更大的结构。由于射流器件可以被设计成作为例如射流晶体管进行操作，所以多个射流器件可以耦合在一起以创建复合器件，该复合器件以类似于电子晶体管被一起使用以形成执行逻辑功能(例如，与门)的电子电路的方式来执行某些逻辑功能。因此，复合射流器件可以执行各种逻辑功能，包括例如与功能(AND function)、非功能、与非功能(NAND function)、或功能(OR function)、或非功能(NOR function)、异或功能(exclusive OR function)、某种其他逻辑功能或其某种组合。此外，多个复合器件可以耦合在一起以形成甚至更大的射流电路(例如，解码器、触觉手套中的控制器等)。复合射流器件可以被构造成执行组合逻辑、顺序逻辑或两者，或者它可以被配置成传输值(例如，传输晶体管(pass transistor)或传输门(pass gate))。

图1是根据实施例的复合射流器件100的示例图解。复合射流器件100包括高压轨110、低压轨120、一个或更多个射流器件130A和130B、输入接口142和输出接口144。图1所示的图解100仅仅是一个示例，并且在未示出的替代实施例中，图解100可以在高压轨110和高压轨120之间包括额外的/更少的或不同的射流器件。同样，图解100的各种实体在不同的实施例中可以不同。

高压轨110是提供固定压力的流体的结构。该结构由在该压力不容易变形的材料制成，或者在另一实施例中，该结构具有足够的电容性，使得变形不会使该器件出现故障。例如，该结构可以由例如高硬度聚二甲基硅氧烷(PDMS)和其他聚合物构成。在一些实施例中，该结构可以是柔性的。该结构可以具有圆形横截面、矩形横截面或某种其他横截面。替代地，该结构可以是刚性的或半刚性的。固定压力是相对恒定的。在一些实施例中，高压轨110连接到加压流体源、一个或更多个泵或可以用于确保高压轨110中的流体处于第一压力的某个其他设备。流体可以是液体或气体。例如，流体可以是水、去离子水、酒精、油、标准液压流体、空气和氮气。高压轨110中的流体压力类似于电气系统中晶体管的轨电压，使得流体以与轨电压为电子电路的其他部分提供电势的方式非常相似的方式，从高压轨110流向具有较低压力的区域。例如，高压轨110中流体的典型操作压力可以是1-100PSI(磅/平方英寸)。

低压轨120是传输流体的另一结构。低压轨120提供低于第一压力的第二压力的流体，并且流体通常处于复合射流器件100内的最低压力。该结构由在第一压力不会变形的材料制成。例如，该结构可以由例如高硬度PDMS和其他聚合物构成。低压轨120通常用作低压区，使得来自复合射流器件100中耦合到低压轨120的其他部分的流体流向低压轨120。低压轨120中的流体压力类似于电气系统中的电气接地。例如，低压轨120中的流体压力可以从高真空到15PSI的范围内变化。高真空可以是例如1.45×10^-5PSI或更小的绝对压力。在一个实施例中，低压轨压力值的上端可以被定义为与高压轨的差，并且在这种情况下，它可以是例如低于高轨5PSI，而不管高轨的绝对压力值。

射流器件130A、130B是功能类似于电气系统中的晶体管(例如，P沟道场效应晶体管(PFET)或N沟道场效应晶体管(NFET))的射流器件。如图1所示，射流器件130A和130B中的每一个都包括源端、漏端和闸门。在一些实施例中，在源端和漏端之间存在填充有流体的通道，并且源端中的流体压力高于漏端中的流体压力，当通道打开时，允许通道中的流从源端流向漏端。在一个实施例中，当闸门处于低压状态时，通道打开；而当闸门处于高压状态时，通道关闭。在另一实施例中，当闸门处于高压状态时，通道处于打开状态；而当闸门处于低压状态时，通道处于关闭状态。

通道的“打开”状态(“open”state)是指当通道中的流体以某一打开阈值速率从一端(例如，源端)流向另外一端(例如，漏端)时的状态。例如，打开阈值速率可以是l0cc/s。整个说明书中使用的度量“cc/s”是指“立方厘米/秒”。相反，通道的“关闭”状态(“closed”state)是指当通道中流体的流量小于某一关闭阈值速率时的状态。在一些实施例中，关闭阈值速率可以是零流量。替代地，关闭阈值速率可以是低于打开阈值速率的某一流速。例如，关闭阈值速率可以是0.1cc/s。此外，当通道从打开状态转变到关闭状态或从关闭状态转变到打开状态时，出现“过渡”状态。通道的“打开”状态也被称为射流器件的“开”状态(“ON”condition)，而通道的“关闭”状态也被称为射流器件的“关”状态(“OFF”condition)。

此处描述的“高压”和“低压”取决于射流器件结构和填充射流器件的流体的压力。通常，“低压”是落在低压范围内的流体压力，而“高压”是落在高压范围内的流体压力。低压范围可以被认为是“0”，而高压范围可以被认为是“1”。因此，射流器件130A、130B可以使用处于不同压力的流体来进行数字操作。此外，射流器件的不同部件可以具有不同的高压范围和不同的低压范围。例如，闸门的高压范围可能明显小于源端的高压范围。通道打开或关闭的响应时间范围可以是从0.1ms到30ms。

输入接口142是使射流器件130A、130B能够接收输入的接口。在一个实施例中，至射流器件130的输入是施加到射流器件的某些部分的处于某个压力的流体，其可以导致射流器件处于“开”或“关”状态。作为一个示例，输入可以是施加到射流器件130A、130B的闸门的处于某个压力的流体。类似地，输出接口144是使射流器件130A、130B能够提供输出的接口。

图2是根据实施例的被配置成执行非功能的双轨逻辑门的示例图解200。

通常，双轨逻辑门接收两个不同的控制输入。这两个不同的控制输入是互斥的。在一些实施例中，第一输入不等于第二输入。使用双轨逻辑门的一个优点是，该门可以使用一种阀类型，但是仍然能执行各种逻辑功能，包括例如，与功能、非功能、与非功能、或功能、或非功能、异或功能、某种其他逻辑功能或其某种组合。例如，图2中所描绘的双轨逻辑门执行“非”功能。此外，通过使用多个阀，低压输入可以容易地被组合以产生放大的高压输出。这提高了电路的能量效率。

逻辑门(例如图2的“非”功能)是用来构建更大的电路元件(例如晶体管和电阻器)的基本构建块。根据所使用的逻辑门的组合和顺序，可以构建不同的晶体管和电阻器。在图2所描绘的逻辑门的实施例中，电路的介质是电。然而，电路的另一种可能的介质是任何类型的流体。事实上，本公开的主题集中在射流晶体管上。在另外的实施例中，也可以使用简单的逻辑门来构建射流电阻器。换句话说，正如可以使用不同电逻辑门的组合来构建电子晶体管和电阻器一样，也可以使用不同射流逻辑门的组合来构建射流晶体管和电阻器。

图3A是根据实施例的包括闸门310的高流速射流器件305的横截面，其中闸门310处于高压状态。射流器件305包括闸门310和通道320，通道320从源端330接收流体并将流体输出到漏端340。通道320包括通道间隔件345，通道间隔件345可以至少部分地阻断流体流过通道320。闸门310包括闸阀315，闸阀315用作闸门310中流体的输入端和/或输出端，并且可以决定闸门310和源端330之间的压力差。闸门310还包括闸膜335。射流器件305包括至少一个泄放阀325，泄放阀325允许少量流体以相对慢的速率从源端330行进到闸门310。在一些实施例中，射流器件305是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端330、漏端340和闸门310的功能分别类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道320是连接被称为源端330和漏端340的两个端的结构，并且通道320填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道320可以是填充有流体的柔性管。通道320可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，通道320的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。通道320可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。

通道320包括通道间隔件345，通道间隔件345位于源端330和漏端340之间，使得通过通道320的流体流动可以至少部分地被阻断。具体地说，如图3A所示，如果通道间隔件345与闸膜335齐平，则从源端330到漏端340的流体流动被完全阻断。如图3B所示，如果通道间隔件345不与闸膜335齐平，则从源端330到漏端340的流体流动仅部分受阻，因为流体能够绕过通道间隔件345行进到达漏端340。下面更详细地讨论了闸膜335相对于通道间隔件345的定位。

闸门310是射流器件305的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。闸门310可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。闸门310可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。

闸门310包括闸阀315和闸膜335。闸阀315用作闸门310内流体的输出端，并且可以决定闸门310和源端330之间的压力差。在一些实施例中，闸阀315还用作流体进入闸门310的输入端。为简单起见，闸阀315的输入端和输出端未在图3A和图3B中示出。在一些实施例中，至闸阀315的输入可以来自某个其他射流器件。同样，在一些实施例中，闸阀315的输出端可以耦合到其他射流器件。图3A中的闸门310包含单个闸阀。在替代实施例中，闸门310可以包含多个闸阀315。在另外的实施例中，多个闸阀315中的每一个可以用于不同的功能。例如，一个闸阀315可以用作流体的输入端，而另一闸阀315可以用作流体的输出端。图3A中的闸阀315具有圆形横截面，并且嵌入在闸门310的邻近闸膜335的区域中。在替代实施例中，闸阀315的横截面可以是椭圆形的、正方形的、矩形的等。闸膜335是位于闸门310和通道320之间的柔性材料。闸膜335能够改变其形状，并且能够被移位。

闸膜335包括至少一个泄放阀325。泄放阀325使得流体能够从源端330流入闸门310中。通过泄放阀325的流体流动可以至少部分地决定闸门310和源端330之间的压力差。具体地说，泄放阀335实现源端330和闸门310之间的压力平衡。使闸阀310相对于通道320小的权衡是通道320将更慢地打开，而使泄放阀325相对于闸阀315小的权衡是通道320将更慢地关闭。泄放阀325的尺寸和数量决定了射流器件305从“关”状态到“开”状态的转变。具体地说，为了使射流器件305从“关”状态转变到“开”状态，将泄放阀325的尺寸设置成使得以下条件成立：

EP(g(打开))*SA(gm(打开))

＜P(s)*SA(gm(外部))+DP(关闭)*SA(gm(内部))

(1)

其中，EP(g(打开))是在闸阀315打开的情况下闸门310中的平衡压力，SA(gm(打开))是闸膜335的总面积，P(s)是源端330的压力，SA(gm(外部))是闸膜335的在通道间隔件345外部的面积，DP(关闭)是当关闭时漏端340的压力，以及SA(gm(内部))是闸膜335的在通道间隔件345内部的面积。EP(g(打开))基于闸阀315的尺寸与泄放阀325的尺寸之比。DP(关闭)等于或接近零表压(gauge pressure)或大气压力。

泄放阀325的尺寸和数量还决定了可以使源端330和闸门310之间的压力达到平衡的速度，并因此决定了射流器件305可以返回到“关”状态的速度。与具有较少、较小的泄放阀325的射流器件相比，具有较多数量的较大泄放阀325的射流器件能够更快地平衡压力并重置到“关”状态。泄放阀325的尺寸和数量取决于闸阀315的尺寸和通道320的尺寸。在一些实施例中，泄放阀325的数量在从1到10的范围内变化，并且每个泄放阀325的直径在从5um到1mm的范围内变化。

在图3A所示的射流器件305的实施例中，闸阀315是关闭的，并且通过闸阀315的流体流量小于阈值速率(例如，没有流体流量)。来自源端330的流体能够穿过泄放阀325而行进。因为闸阀315是关闭的且流体能够流过泄放阀325，所以源端340处的流体压力等于闸门310处的流体压力。换句话说，在源端330和闸门310之间存在压力平衡状态。在这种状态下，闸膜335与通道间隔件345齐平，使得通道320保持关闭，并且流体不能从源端330流到漏端340。因此，射流器件305处于“关”状态。

图3B是根据实施例的图3A中所示射流器件305的横截面350，其中闸门310处于低压状态。在图3B中，打开闸阀315的输出端导致闸门310处的压力相对于源端330处的压力降低。具体地说，当闸阀315的输出端被打开使得流体能够流出闸门310时，在闸门310和源端330之间产生了压力差。这种情况会发生是因为，当流体从源端330通过泄放阀325并进入闸门310的流动继续进行时，通过泄放阀315的流体流动以比流出闸阀315的流体流动慢得多的速率进行，因此在源端330和闸门310之间产生了压力差。作为该压力差和闸门310处的相对低的压力的结果，闸膜335朝向闸门310且远离通道320移动，使得闸膜335不再与通道320的通道间隔件345齐平，并且流体可以以打开阈值速率从源端330流向漏端340，使得射流器件305处于“开”状态。

射流器件305通过在源端330和闸门310之间产生射流压力差而从关闭状态(图3A)转变到打开状态(图3B)。在过渡期间(未示出)，闸门310和源端330之间的压力差逐渐增大，并且闸膜335逐渐朝向闸门310且远离通道320移动以提高从源端330到漏端340流体流速。当流体流量达到打开阈值时，射流器件305处于“开”状态。

图4A是根据实施例的包括处于低压状态的闸门410的射流器件405的横截面400，该闸门包括多个不可延伸元件415。射流器件405包括闸门410和通道420，通道420接收从源端430流入的流体并将流体输出到漏端440。闸门410包括可以接收和/或释放流体的多个不可延伸元件415。在一些实施例中，射流器件400是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端430、漏端440和闸门410的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道420是连接被称为源端430和漏端440的两个端的结构，并且通道420填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道420可以是填充有流体的柔性管。通道420可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，通道420的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。通道420可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。

闸门410是射流器件405的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。闸门410可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。在一个实施例中，闸门410由使得闸门410是柔性的且可延伸的材料制成。因此，闸门410的尺寸和形状可以改变。闸门410镶入(inset)通道420内，使得源端430和漏端440之间的流体流量可以至少部分被阻塞。

闸门410包括多个不可延伸元件415，不可延伸元件415可以通过输入流体而膨胀和/或通过输出流体而紧缩。为简单起见，不可延伸元件415的输入端和输出端未在图4A和图4B中示出。在一些实施例中，不可延伸元件415的输入端可以从某个其他射流器件接收流体。同样，在一些实施例中，不可延伸元件415的输出端可以耦合到其他射流器件。每个不可延伸元件415可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。在一个实施例中，不可延伸元件415由使得不可延伸元件415是柔性的但不可延伸的材料制成。因此，不可延伸元件415能够改变形状，但不能改变尺寸。在另外的实施例中，不可延伸元件415被构造成使得不可延伸元件415被偏置成在某个维度上扩展。例如，在图4A和图4B所示的实施例中。不可延伸元件415被构造成使得当不可延伸元件415内的流体压力增大时，不可延伸元件415能够主要在横向方向上屈伸(flex)和扩展。

如图4A所示，当闸门410处于低压状态时，不可延伸元件415相对长而薄，并且镶入通道420内的闸门410伸入通道420，有效地阻断流体流过通道420，使得流量处于关闭阈值速率，并且使得射流器件405处于“关”状态。

图4B是根据实施例的图4A中所示射流器件405的横截面450，其中闸门410处于高压状态。射流器件405通过增加闸门410处的流体压力而从关闭状态(图4A)转变到打开状态(图4B)。在过渡期间(未示出)，闸门410的不可延伸元件415内的流体压力增加，导致不可延伸元件415横向膨胀并扩展。然而，因为不可延伸元件415由柔性但不可延伸的材料制成，所以不可延伸元件415的这种横向扩展导致不可延伸元件415在垂直维度上收缩以便保持恒定的体积。不可延伸元件415在横向方向上的这种扩展和不可延伸元件415在垂直方向上的收缩导致闸门410也横向扩展以及垂直收缩。闸门410在垂直维度上的这种收缩有效地减小了闸门410伸入通道420的距离，从而打开通道420，使得流体可以以打开阈值速率从源端430流向漏端440，使得射流器件405处于“开”状态。

图5A是根据实施例的射流器件505的横截面500，射流器件505包括处于低压状态的闸门510，闸门510包括附接到卷曲致动器525的多个不可延伸元件515。射流器件505包括闸门510和通道520，通道520接收从源端530流入的流体并将流体输出到漏端540。闸门510包括可以接收和/或释放流体的多个不可延伸元件515。多个不可延伸元件515附接到卷曲致动器525。在一些实施例中，射流器件500是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端530、漏端540和闸门510的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道520是连接被称为源端530和漏端540的两个端的结构，并且通道520填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道520可以是填充有流体的柔性管。通道520可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，通道520的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。通道520可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。

闸门510是射流器件505的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。闸门510可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。在一个实施例中，闸门510由使得闸门510是柔性的且可延伸的材料制成。因此，闸门510的尺寸和形状可以改变。闸门510的一部分镶入通道520内，使得源端530和漏端540之间的流体流量可以至少部分被阻塞。

闸门510包括多个不可延伸元件515，不可延伸元件515可以通过输入流体而膨胀和/或通过输出流体而紧缩。为简单起见，不可延伸元件515的输入端和输出端未在图5A和图5B中示出。在一些实施例中，不可延伸元件515的输入端可以从某个其他射流器件接收流体。同样，在一些实施例中，不可延伸元件515的输出端可以耦合到其他射流器件。不可延伸元件515附接到卷曲致动器525(下面将更详细地描述)，卷曲致动器525位于闸门510的镶入通道520内的部分上方。具体地说，不可延伸元件515附接到卷曲致动器525的远离通道520的一面。每个不可延伸元件515可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。在一个实施例中，不可延伸元件515由使得不可延伸元件515是柔性的但不可延伸的材料制成。因此，不可延伸元件515能够改变形状，但不能改变尺寸。在另外的实施例中，不可延伸元件515被构造成使得不可延伸元件515被偏置成在某个维度上扩展。例如，在图5A和图5B所示的实施例中，不可延伸元件515被构造成使得当不可延伸元件515内的流体压力增加时，不可延伸元件515能够主要在横向方向上屈伸和扩展。然而，因为不可延伸元件515保持相同的体积，所以这种横向维度上的扩展导致不可延伸元件515在垂直方向上收缩。

卷曲致动器525是不可延伸元件515所附接到的材料条(strip)。卷曲致动器525位于闸门510的镶入通道520内的部分上方，并且位于通道520和不可延伸元件515之间，使得不可延伸元件515附接到卷曲致动器525的远离通道520的一面。卷曲致动器525可以由不同的材料制成。在一些实施例中，卷曲致动器525被构造成使得卷曲致动器525被偏置成在某个方向上屈伸并改变位置。例如，在图5A和图5B所示的实施例中，卷曲致动器525被构造成使得当不可延伸元件515内的流体压力增加时，卷曲致动器525屈伸并远离通道520移动。下面将更详细地讨论这些实施例。

如图5A所示，当闸门510处于低压状态时，不可延伸元件515相对长而薄，并且不可延伸元件515所附接的卷曲致动器525被布置成凹形，凹形的顶点位于通道520附近。卷曲致动器525的这种凹形布置使得闸门510伸入到通道520中，有效地阻断流体流过通道520，使得流量处于关闭阈值速率，并且使得射流器件505处于“关”状态。

图5B是根据实施例的图5A中所示射流器件505的横截面550，其中闸门510处于高压状态。射流器件505通过增加闸门510处的流体压力从关闭状态(图5A)转变到打开状态(图5B)。在过渡期间(未示出)，闸门510的不可延伸元件515内的流体压力增加，导致不可延伸元件515横向膨胀和扩展。不可延伸元件515的这种横向扩展导致不可延伸元件515的布置转变成凸形布置，凸形布置的顶点背离通道520。结果，闸门510至少部分地被提升出通道520，从而打开通道520，使得流体可以以打开阈值速率从源端530流向漏端540，使得射流器件505处于“开”状态。

图6A是根据实施例的射流偏转放大射流器件605的横截面600，射流偏转放大射流器件605包括处于低压状态的闸门610。射流器件605包括闸门610和通道620，通道620接收从源端630流入的流体并将流体输出到漏端640。如图6A和图6B所示，闸门610连接到通道620，使得流体可以从闸门610流入通道620。除了闸门610以外，替代路径615也连接到通道620，使得流体可以在通道620和替代路径615之间流动。在一些实施例中，射流器件605是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端630、漏端640和闸门610的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道620是连接被称为源端630和漏端640的两个端的结构，并且通道620填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道620可以是填充有流体的柔性管。通道620可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，通道620的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。通道620可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。

闸门610是射流器件605的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。如上所述，闸门610连接到通道620，使得流体可以从闸门610流入通道620。为简单起见，闸门610的输入端未在图6A和图6B中示出。在一些实施例中，闸门610的输入端可以从某个其他射流器件接收流体。在一个实施例中，闸门610可以是填充有流体的柔性管。闸门610可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，闸门610的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。闸门610可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。

在图6A和图6B所示的实施例中，闸门610以90度的角度连接到通道620，使得来自闸门610的流体垂直于通道620中的流体流动方向而流入通道620。然而，在替代实施例中，闸门610可以某一范围的角度连接到通道620。

替代路径615是射流器件605的一部分，其也连接到通道620，使得流体可以从通道620流入替代路径615。为简单起见，替代路径615的输出端未在图6A和图6B中示出。在一些实施例中，替代路径615的输出端可以从某个其他射流器件接收流体。在一个实施例中，替代路径615可以是填充有流体的柔性管。替代路径615可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，替代路径615的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。替代路径615可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。替代路径615位于闸门610的下游(即，更靠近漏端640)，在通道620的与闸门610相对的一侧上。此外，替代路径615以某一角度连接到通道620，使得来自闸门610和通道620的组合体积的流体可以被重新引导到替代路径615中。

如图6A所示，当闸门610处于低压状态时，在闸门610和通道620之间没有流体流动。因为没有流体从闸门610流到通道620，所以流体能够以打开阈值速率不受阻碍地从源端630流到漏端640，使得射流器件处于“开”状态。注意，相对少量的流体可以从通道620流到替代路径615，但是与流入漏端640的流体量相比，该流体量可以忽略不计。

图6B是根据实施例的图6A中所示射流器件605的横截面650，其中闸门610处于高压状态。射流器件605通过增加闸门610处的流体压力从打开状态(图6A)转变到关闭状态(图6B)。在过渡期间(未示出)，闸门610内的流体压力逐渐增加，导致从闸门610流入通道620的流体流量提高。这导致通道620内的流体被重新引导到替代路径615。具体地说，来自闸门610的流体以垂直于流体流过通道620的取向进入通道620。从闸门610流出的流体速度和流过通道620的流体速度可以被组合，并产生指向替代路径615的平均速度。因此，源自源端630和源自闸门610两者的流体流入替代路径615。流体至替代路径615的这种重定向有效地阻断了流体流入漏端640，使得流量处于关闭阈值速率，并且使得射流器件605处于“关”状态。注意，相对少量的流体可以流至漏端640，但是与流入替代路径615的流体量相比，该流体量可以忽略不计。

图7A是根据实施例的射流器件705的横截面700，射流器件705包括处于低压状态的升降T形闸门710。射流器件705包括T形闸门710和通道720，通道720接收从源端730流入的流体并将流体输出到漏端740。T形闸门710包括T形块715以及闸门致动器725A和725B。闸门致动器725A和725B用于移动T形块715，使得T形块715能够调节通过通道720的流体流量。在一些实施例中，射流器件705是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端730、漏端740和T形闸门710的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道720是连接被称为源端730和漏端740的两个端的结构，并且通道720填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道720可以是填充有流体的柔性管。通道720可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，通道720的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。通道720可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。如图7A和图7B所见，通道720包括通道壁720A。下面将更详细地讨论通道壁720A。

T形闸门710是射流器件705的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。T形闸门710包括T形块715以及闸门致动器725A和725B。T形块715可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。在图7A所示的实施例中，T形块715的形状像字母“T”。然而，在替代实施例中，T形块715也可以采用其他形状。例如，T形块715的形状可以像环、字母“X”等。

T形块715位于通道720的与通道壁720A相对定位的开口内，并且包括两个部分：致动器部735和屏障部745。致动器部735包括T形块715的两个臂，并且是T形块的位于通道720外部的部分。如下面更详细描述的，T形块715的致动器部735与闸门致动器725A和725B相互作用。屏障部745是T形块的朝向通道壁720A伸入通道720的部分，其至少部分地阻挡通道720。T形块715能够在通道720的开口内垂直平移，使得T形块715的屏障部745伸入通道720的距离可以被增大或减小。具体地说，T形块715能够在通道720的开口内垂直平移，使得T形块715的屏障部745和通道壁720A之间的距离可以被增大或减小。将T形块715适配在通道720的开口内，使得通道720内的流体不能通过开口逸出。

闸门致动器725A和725B位于通道720的外部。具体地说，闸门致动器725A和725B中的每一个位于通道720和T形块715的臂之间。闸门致动器725A和725B中的每一个都可以通过输入流体而膨胀和/或通过输出流体而紧缩。为简单起见，闸门致动器725A和725B的输入端和输出端未在图7A和图7B中示出。在一些实施例中，闸门致动器725A和725B的输入端可以从某个其他射流器件接收流体。同样，在一些实施例中，闸门致动器725A和725B的输出端可以耦合到其他射流器件。闸门致动器725A和725B可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。在一些实施例中，闸门致动器725A和725B由柔性且可延伸的材料制成，使得闸门致动器725A和725B可以通过增大闸门致动器725A和725B内的流体压力而膨胀。类似地，闸门致动器725A和725B可以通过减小闸门致动器725A和725B内的流体压力而紧缩。闸门致动器725A和725B可以具有不同类型的形状和尺寸。作为一个示例，闸门致动器725A和725B的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。

如图7A所示，当闸门致动器725A和725B处于低压状态时，它们是紧缩的。结果，T形块715的致动器部735的臂停留在通道720附近，并且T形块715的屏障部745伸入通道720并且非常接近通道壁720A，使得从源端730到漏端740的流量处于关闭阈值速率，使得射流器件705处于“关”状态。

图7B是根据实施例的图7A中所示射流器件705的横截面750，其中闸门致动器725A和725B处于高压状态。在图7B中，闸门致动器725A和725B内的流体压力使得闸门致动器725A和725B膨胀以在T形块715的臂上施加压力，有效地将T形块715从通道壁720A移开。通过将T形块715推离通道壁720A，T形块715被部分地提升出通道720，使得T形块715的屏障部745伸入通道720的距离减小。这种将T形块715提升出通道720为从源端730到漏端740的流体流动创建了路径，并且将通道720中的流速提高到打开阈值速率，使得射流器件705处于“开”状态。

射流器件705通过增加闸门致动器725A和725B处的流体压力而从关闭状态(图7A)转变到打开状态(图7B)。在过渡期间(未示出)，闸门致动器725A和725B(随着压力的增加而)扩展以提升T形块715远离通道壁720A并部分地提升出通道720，使得从源端730到漏端740的流体流速增加。当流体流量达到打开阈值时，射流器件705处于“开”状态。

在图7A和图7B中未示出的替代实施例中，闸门致动器725A和725B可以不具有能够随着施加在闸门致动器725A和725B内的不同压力而扩展或收缩的柔性形状。在这种情况下，不是扩展来提升T形块715并打开通道720，而是可以将来自闸门致动器725A和725B外部的额外压力施加到闸门致动器725A和725B，以使闸门致动器725A和725B朝向T形块715的致动器部735移动，使得T形块715远离通道壁720A移动，从而导致通道720被打开。例如，共铸(co-casted)材料可以围绕闸门致动器725A和725B被放置，使得闸门致动器725A和725B基本上仅在T形块715的致动器部735的方向上变形。在2016年9月23日提交的第62/399,153号美国临时专利申请中进一步描述了共铸材料及其在射流器件中的用途，该申请通过引用以其整体并入本文。

图8A是根据实施例的射流器件805在y-x平面的侧视图800，射流器件805包括闸门810和NFET屈曲壁815，其中闸门810处于低压状态。图8B是根据实施例的图8A的射流器件805在y-z平面的另一个侧视图。图8C是根据实施例的图8A的射流器件805的等轴视图。射流器件805包括闸门810和通道820，通道820接收从源端830流入的流体并将流体输出到漏端840。射流器件805还包括位于通道820内在源端830和漏端840之间的壁815。壁815被设计成与闸门810结合进行工作来调节通过通道820的流体流量。在一些实施例中，射流器件805是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端830、漏端840和闸门810的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道820是连接被称为源端830和漏端840的两个端的结构，并且通道820填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道820可以是填充有流体的柔性管。通道820可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，通道820的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。通道820可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。

闸门810是射流器件805的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。闸门810可以通过流体的输入而膨胀和/或可以通过流体的输出而紧缩。为简单起见，闸门810的输入端和输出端未在图8A-图8C中示出。在一些实施例中，闸门810的输入端可以从某个其他射流器件接收流体。同样，在一些实施例中，闸门810的输出端可以耦合到其他射流器件。闸门810位于通道820的外部、壁815的上方。如下所述，在一个实施例中，闸门810位于壁815附近。在另一实施例中，闸门810可以连接到壁815。闸门810可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。作为一个示例，通道闸门810的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。在一个实施例中，闸门810由使得闸门810是柔性且可延伸的材料制成。因此，闸门810可以改变其形状和尺寸。在另外的实施例中，闸门810被构造成使得当填充流体时，闸门810被偏置成在某个方向上扩展。例如，在图8A-图8C所示的实施例中，闸门810被构造成使得当闸门810内的流体压力增大时，闸门810主要朝向壁815扩展。为了在闸门810中实现这种偏置，在一些实施例中，闸门810的与壁815相对的一侧或更多侧可以是不可延伸的。下面将更详细地讨论这些实施例。

壁815位于通道820内、源端830和漏端840之间，使得源端830和漏端840之间的流体流量可以被壁815至少部分地阻挡。在某些实施例中，壁815包括一个或更多个狭缝(未示出)，该狭缝允许相对少量的流体通过壁815从源端830泄漏到漏端840。如上所述，在一些实施例中，壁815位于闸门810附近。在其他实施例中，壁815可以连接到闸门810并连接到通道820的与闸门810相对定位的内表面。壁815由使得壁815是柔性的材料制成。因此，壁815的形状可以改变，并且壁815可以被移位和/或偏转。具体地说，如图8D中所见的以及如在下面更详细讨论的，壁815足够柔性使得它能够弯曲成至少部分地暴露漏端840。在一些实施例中，壁815可以被偏置成在特定方向上弯曲。例如，壁815可以被偏置成朝向漏端840弯曲。为了偏置壁815弯曲的方向，可以预先在该方向上稍微弯曲壁815。在替代实施例中，壁815可以具有使得其被偏置成在特定方向上弯曲的材料成分和/或结构。

如图8A-图8C所示，当闸门810处于低压状态时，壁815保持固定在通道820内、源端830和漏端840之间，使得从源端830到漏端840的流体流量处于关闭阈值速率，并且使得射流器件805处于“关”状态。

图8D是根据实施例的图8A-图8C中所示射流器件805在y-x平面的侧视图875，其中闸门810处于高压状态。射流器件805通过增大闸门810中的压力并导致壁815的偏转而从关闭状态(图8A-图8C)转变到打开状态(图8D)。在过渡期间(未示出)，闸门810内的压力增大，导致闸门810在壁815的方向上膨胀和扩展。这种扩展导致向壁815施加压力，这导致壁815在通道820内并围绕漏端840弯曲和偏转，使得漏端840至少部分被暴露并且流体可以以打开阈值速率从源端830流向漏端840，使得射流器件805处于“开”状态。注意，图8C还描绘了在壁弯曲成暴露漏端840之后已变形的壁的位置825的一个实施例。

在图8A-图8D中未示出的替代实施例中，闸门810可以不具有可以随着施加在闸门810内的不同压力而扩展或收缩的柔性形状。在这种情况下，不是扩展成使壁815围绕漏端840移位并打开通道820，而是可以将来自闸门810外部的额外压力施加到闸门810以使闸门810朝向壁815移动，使得壁815围绕漏端840移位，导致通道820被打开。例如，共铸材料可以围绕闸门810被放置，使得闸门810基本上仅在壁815的方向上变形。在2016年9月23日提交的第62/399,153号美国临时专利申请中进一步描述了共铸材料及其在射流器件中的用途，该申请通过引用以其整体并入本文。

图9A是根据实施例的射流器件905的横截面900，射流器件905包括闸门910和NFET夹管通道920，闸门910处于低压状态。射流器件905包括闸门910和通道920，通道920接收从源端(未示出)流入的流体并将流体输出到漏端(未示出)。在一些实施例中，射流器件905是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端、漏端和闸门910的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道920是连接被称为源端和漏端的两个端的结构，并且通道920填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道920可以是填充有流体的柔性管。通道920可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。在图9A和图9B所描绘的实施例中，通道920的横截面形状像猫的眼睛，使得当通道920如图9B所示受到来自闸门910的压力而变形时，整个通道920可以被挤压成完全切断通道920内的流体流量，从而允许通道920完全关闭。在替代实施例中，通道920的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。通道920由使得通道920是柔性的材料制成。例如，通道920可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。在一些实施例中，如下面更详细描述的，通道920的离闸门910最远的端部被固定在适当的位置，使得当闸门910将压力置于通道920上时，通道920的该端部经历最小的位移。

闸门910是射流器件905的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。如图9A和图9B中所见，闸门910具有位于通道920上方的侧部910A、910B、910C和910D。闸门910可以通过输入流体而膨胀和/或通过输出流体而紧缩。为简单起见，闸门910的输入端和输出端未在图9A和图9B中示出。在一些实施例中，至闸门910的输入可以来自某个其他射流器件。同样，在一些实施例中，闸门910的输出端可以耦合到其他射流器件。闸门910可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。作为一个示例，闸门910的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。在一些实施例中，闸门910由柔性且可延伸的材料制成，使得闸门910可以通过增大闸门910内的流体压力而膨胀。类似地，闸门910可以通过减小闸门910内的流体压力而紧缩。在另外的实施例中，闸门910可以被构造成使得当填充流体时，闸门910被偏置成在某个方向上扩展。例如，在图9A和图9B所示的实施例中，闸门910可以被构造成使得当闸门910内的流体压力增大时，闸门910主要朝向通道920扩展。为了在闸门910中实现这种偏置，闸门910的与通道920相对的侧部可以是不可延伸的。例如，侧部910A、910C和910D可以是不可延伸的，以便将闸门910偏置成在通道920的方向上扩展。

如图9A所示，当闸门910处于低压状态时，它是紧缩的。结果，闸门910在通道920上施加很小的压力，并且通道920很窄，使得通过通道920的流量处于关闭阈值速率并且射流器件905处于“关”状态。

图9B是根据实施例的图9A中所示射流器件905的横截面950，其中闸门910处于高压状态。在图9B中，闸门910内的流体压力使得闸门910膨胀成在通道920上施加压力。施加在通道920上的压力导致通道920横向扩展，有效地使通道920变宽，直到通道920至少部分被打开使得通过通道920的流量处于打开阈值速率并且射流器件905处于“开”状态。

射流器件905通过增大闸门910处的流体压力而从关闭状态(图9A)转变到打开状态(图9B)。在过渡期间(未示出)，闸门910(随着压力的增大而)扩展，将闸门910进一步推入通道920，并且通道920被打开使得通过通道920的流体流速提高。当流体流量达到打开阈值时，射流器件905处于“开”状态。

在图9A-图9B中未示出的替代实施例中，闸门910可以不具有能够随着施加在闸门910内的不同压力而扩展或收缩的柔性形状。在这种情况下，不是朝向通道920扩展以打开通道920，而是可以将来自闸门910外部的额外压力施加到闸门910以使闸门910朝向通道920移动，从而导致通道920打开。例如，共铸材料可以围绕闸门910被放置，使得闸门910基本上仅在通道920的方向上变形。在2016年9月23日提交的第62/399,153号美国临时专利申请中进一步描述了共铸材料及其在射流器件中的用途，该申请通过引用以其整体并入本文。

图10A是根据实施例的射流器件1005的横截面1000，射流器件1005包括闸门1010和区域阀1015，闸门1010处于低压状态。射流器件1005包括闸门1010和通道1020，通道1020接收从源端1030流入的流体并将流体输出到漏端1040。射流器件1005还包括区域阀1015，如下面更详细描述的，区域阀1015与闸门1010结合进行工作来调节通过通道1020的流体流量。在一些实施例中，射流器件1005是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端1030、漏端1040和闸门1010的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道1020是连接被称为源端1030和漏端1040的两个端的结构，并且通道1020填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道1020可以是填充有流体的柔性管。通道1020可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，通道1020的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的或其任意组合。通道1020可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。

区域阀1015位于通道1020内、源端1030和漏端1040之间，使得区域阀1015至少部分地阻碍源端1030和漏端1040之间的流体流动。区域阀1015可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，区域阀1015的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的或其任意组合。

区域阀1015包括三个部分：阀部1025、耦合部1035和接口部1045。区域阀1015的接口部1045位于通道1020的外部。将区域阀1015的接口部1045适配在通道1020的开口内，使得通道1020内的流体不能通过开口逸出。如下面更详细描述的，区域阀1015的接口部1045接收来自闸门1010的压力。

区域阀1015的耦合部1035将接口部1045耦合到阀部1025。具体地说，耦合部1035与接口部1045相比相对小的面积允许由闸门1010施加到接口部1045的压力被集中并传递到阀部1025。如下面更详细描述的，这允许阀部1025逆着通道1020中的流体压力移动。

区域阀1015的阀部1025伸入通道1010。利用从闸门1010传递到接口部1045、耦合部1035以及最终到阀部1025的压力，区域阀1015能够在通道1020的开口内逆着通道1020中的流体压力垂直平移，使得区域阀1015的阀部1025伸入通道1020的距离可以增大或减小。区域阀1015的阀部1025被成形为使得在区域阀1015伸入通道1020的一个或更多个距离处，区域阀1015的阀部1025阻断通道1020，使得从源端1030到漏端1040的流体流量处于关闭阈值速率并且射流器件1005处于“关”状态。反之，区域阀1015的阀部1025也被成形为使得在区域阀1015伸入通道1020的一个或更多个替代距离处，区域阀1015的阀部1025使通道1020疏通(unblock)，使得从源端1030到漏端1040的流量处于打开阈值速率并且射流器件1005处于“开”状态。

闸门1010是射流器件1005的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。闸门1010位于通道1020的开口的外部，并且直接位于区域阀1015的接口部1045上方。闸门1010可以通过输入流体而膨胀和/或通过输出流体而紧缩。为简单起见，闸门1010的输入端和输出端未在图10A和图10B中示出。在一些实施例中，至闸门1010的输入可以来自某个其他射流器件。同样，在一些实施例中，闸门1010的输出端可以耦合到其他射流器件。闸门1010可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。作为一个示例，闸门1010的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。在一些实施例中，闸门1010由柔性且可延伸的材料制成，使得闸门1010可以通过增大闸门1010内的流体压力而膨胀。类似地，闸门1010可以通过减小闸门1010内的流体压力而紧缩。

如图10A所示，当闸门1010处于低压状态时，它是紧缩的。结果，区域阀1015的阀部1025伸入通道1020一定距离，在该距离处，通道1020被区域阀1015至少部分地阻断，使得从源端1030到漏端1040的流量处于关闭阈值速率并且射流器件1005处于“关”状态。

图10B是根据实施例的图10A中所示射流器件1005的横截面1050，其中闸门1010处于高压状态。在图10B中，闸门1010内的流体压力使得闸门1010膨胀成在区域阀1015的接口部1045上施加压力。该压力从相对较大的接口部1045传递到相对较小的耦合部1035和阀部1025，有效地集中压力并将区域阀1015的阀部1025进一步移位到通道1020中。通过将区域阀1015的阀部1025进一步推入通道1020，阀部1025伸入通道1020一定距离，在该距离处，通道1020被阀部1025至少部分地打开，使得从源端1030到漏端1040的流量处于打开阈值速率并且射流器件1005处于“开”状态。

射流器件1005通过增加闸门1010处的流体压力而从关闭状态(图10A)转变到打开状态(图10B)。在过渡期间(未示出)，闸门1010(随着压力的增加而)扩展以将区域阀1015进一步推入通道1020，并且通道1020被疏通使得从源端1030到漏端1040的流体流速提高。当流体流量达到打开阈值时，射流器件1005处于“开”状态。

在图10A-图10B中未示出的替代实施例中，闸门1010可以不具有能够随着施加在闸门1010内的不同压力而扩展或收缩的柔性形状。在这种情况下，不是朝向区域阀1015的接口部1045扩展以打开通道1020，而是可以将来自闸门1010外部的额外压力施加到闸门1010以使闸门1010朝向区域阀1015的接口部1045移动，从而导致通道1020被打开。例如，共铸材料可以围绕闸门1010被放置，使得闸门1010基本上仅在区域阀1015的接口部1045的方向上变形。在2016年9月23日提交的第62/399,153号美国临时专利申请中进一步描述了共铸材料及其在射流器件中的用途，该申请通过引用以其整体并入本文。

图11A是根据实施例的射流器件1105的横截面1100，射流器件1105包括处于低压状态的多个NFET特斯拉闸门1110A、1110B、1110C、1110D和1110E。射流器件1105包括通道1120，通道1120接收从源端1130流入的流体并将流体输出到漏端1140。射流器件1105还包括作为通道1120分支的叶(lobe)1115A-1115E。来自通道1120的流体可以围绕叶1115A-1115E行进并返回到通道1120中。每个叶1115A-1115E与闸门1110A-1110E中的至少一个闸门相关联。闸门1110A-1110E用于限制流体围绕叶1115A-1115E的流动。在一些实施例中，射流器件1105是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端1130、漏端1140和闸门1110A-1110E的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道1120是连接被称为源端1130和漏端1140的两个端的结构，并且通道1120填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道1120可以是填充有流体的柔性管。通道1120可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，通道1120的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。通道1120可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。

如上所述，叶1115A-1115E是通道1120的分支。每个叶1115A-1115E包括(由图11A和图11B中的条纹图案表示的)实心核(solid core)和路径，该路径允许流体从通道1120流出，围绕叶1115A-1115E的实心核流动并返回到通道1120中。叶1115A-1115E可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，叶1115A-1115E的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。叶1115A-1115E可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。叶1115A-1115E可以放置在射流器件1105的不同平面中。

每个叶1115A-1115E与至少一个闸门1110A-1110E相关联。闸门1110A-1110E的功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。闸门1110A-1110E可以通过输入流体而膨胀和/或可以通过输出流体而紧缩。为简单起见，闸门1110A-1110E的输入端和输出端未在图11A和图11B中示出。在一些实施例中，至闸门1110A-1110E的输入可以来自某个其他射流器件。同样，在一些实施例中，闸门1110A-1110E的输出端可以耦合到其他射流器件。闸门1110A-1110E可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，闸门1110A-1110E的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。在一些实施例中，闸门1110A-1110E由柔性且可延伸的材料制成，使得闸门1110A-1110E可以通过增大闸门1110A-1110E内的流体压力而膨胀。类似地，闸门1110A-1110E可以通过减小闸门1110A-1110E内的流体压力而紧缩。如上所述，闸门1110A-1110E位于叶1115A-1115E附近，使得闸门1110A-1110E可以通过压缩叶1115A-1115E周围的路径(流体可以通过该路径行进)来控制叶1115A-1115E周围的流体流速。

如图11A所示，当闸门1110A-1110E处于低压状态时，它们不会在叶1115A-1115E上施加压力。因此，流体能够从通道1120行进到围绕叶1115A-1115E的路径中，并在重新进入通道1120之前围绕叶1115A-1115E环流。由于叶1115A-1115E相对于通道1120被定位的角度，在围绕叶1115A-1115E环流之后重新进入通道1120的流体被导向源端1130，而不是像在绕叶1115A-1115E环流之前那样被导向漏端1140。流体的这种再环流(recirculation)阻碍流体流过通道1120，使得从源端1130到漏端1140的流动处于关闭阈值速率，从而使得射流器件1105处于“关”状态。注意，相对少量的流体可以避免再环流，且从源端1130流到漏端1140，但是与围绕叶1115A-1115E环流的流体量相比，该流体量可以忽略不计。

图11B是根据实施例的图11A中所示射流器件1105的横截面1150，其中闸门1110A-1110E处于高压状态。在图11B中，闸门1110A-1110E内的流体压力使得闸门1110A-1110E膨胀成在叶1115A-1115E上施加压力，有效地挤压叶1115A-1115E周围的路径，使得极少流体能够绕叶1115A-1115E环流。通过禁止流体围绕叶1115A-1115E的这种环流，流体在源端1130方向上的回流被最小化，并且流体可以以打开阈值速率从源端1130以很小的阻力直接通过通道1120流到漏端1140，使得射流器件1105处于“开”状态。

射流器件1105通过增加闸门1110A-1110E处的流体压力而从关闭状态(图11A)转变到打开状态(图11B)。在过渡期间(未示出)，闸门1110A-1110E(随着压力的增加而)逐渐扩展以夹住叶1115A-1115E，并且流体围绕叶1115A-1115E的环流逐渐减少，使得从源端1130到漏端1140的流体流速逐渐增加。当流体流量达到打开阈值时，射流器件1105处于“开”状态。

在图11A和图11B中未示出的替代实施例中，闸门1110A-1110E可以不具有能够随着施加在闸门1110A-1110E内的不同压力而扩展或收缩的柔性形状。在这种情况下，不是膨胀成使叶1115A-1115E变形使得流体不能围绕叶1115A-1115E环流，而是可以将来自闸门1110A-1110E外部的额外压力施加到闸门1110A-1110E，以使闸门1110A-1110E朝向叶1115A-1115E移动，使得叶1115A-1115E变形，使得流体不能围绕叶1115A-1115E环流并因此通过通道1120被导向漏端1140。例如，共铸材料可围绕闸门1110A-1110E被放置，使得闸门1110A-1110E基本上仅在叶1115A-1115E的方向上变形。在2016年9月23日提交的第62/399,153号美国临时专利申请中进一步描述了共铸材料及其在射流器件中的用途，该申请通过引用以其整体并入本文。

图12A是根据实施例的射流器件1205的横截面1200，射流器件1205包括闸门1210A和1210B以及预载NFET阀1215，闸门1210A和1210B处于低压状态。射流器件1205包括闸门1210A和1210B以及通道1220，通道1220接收从源端(未示出)流入的流体并将流体输出到漏端(未示出)。射流器件1205还包括预载阀1215。闸门1210A和1210B用于使预载阀1215移位，使得预载阀1215能够调节通过通道1220的流体流量。在一些实施例中，射流器件1205是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端、漏端以及闸门1210A和1210B的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道1220是连接被称为源端和漏端的两个端的结构，并且通道1220填充有流体(例如，液体或气体)。在一个实施例中，通道1220可以是填充有流体的柔性管。通道1220可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。作为一个示例，通道1220的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。通道1220可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。

预载阀1215位于通道1220内、源端1230和漏端1240之间，使得预载阀1215至少部分地阻挡(以及在一些实施例中完全阻断)源端1230和漏端1240之间的流体流动。具体而言，预载阀1215通过通道1220的开口伸入通道1220。预载阀1215能够在通道1220的开口内沿着x轴平移，使得预载阀1215伸入通道1220的距离可以被增大或减小。将预载阀1215适配在通道1220的开口内，使得通道1220内的流体不能通过开口逸出。预载阀1215可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。在图12A和图12B所示的实施例中，预载阀1215的横截面是梯形的。在替代实施例中，预载阀1215的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的或其任意组合。

闸门1210A和1210B是射流器件1205的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。闸门1210A和1210B位于通道1220的外部，在通道1220的任一横向侧面上。闸门1210A和1210B也被定位成使得闸门1210A和1210B中的每一个的至少一部分直接位于预载阀1215的至少一部分下方。因此，闸门1220的定位可以取决于预载阀1215的形状和尺寸。每个闸门1210A和1210B可以通过输入流体而膨胀和/或可以通过输出流体而紧缩。为简单起见，闸门1210A和1210B的输入端和输出端未在图12A中示出。在一些实施例中，至闸门1210A和1210B的输入可以来自某个其他射流器件。同样，在一些实施例中，闸门1210A和1210B的输出端可以耦合到其他射流器件。闸门1210A和1210B可以具有不同的形状、尺寸和/或可以由不同的材料制成。作为一个示例，闸门1210A和1210B的横截面可以是圆形的、椭圆形的、正方形的、矩形的等。在一些实施例中，闸门1210A和1210B由柔性且可延伸的材料制成，使得闸门1210A和1210B可以通过增大闸门1210A和1210B内的流体压力而膨胀。类似地，闸门1210A和1210B可以通过减小闸门1210A和1210B内的流体压力而紧缩。在某些实施例中，闸门1210A和1210B的扩展可以被限制在闸门1210A和1210B的一个侧部或更多个侧部上，以促进闸门1210A和1210B在特定方向上的扩展。例如，在一个实施例中，闸门1210A和1210B的扩展可以被限制在某些侧部上，使得闸门1210A和1210B优先沿着x轴在预载阀1215的方向上扩展，而不是横向扩展。

如图12A所示，当闸门1210A和1210B处于低压状态时，它们是紧缩的。因此，预载阀1215伸入通道1220，使得通过通道1220的流体流量处于关闭阈值速率，使得射流器件1205处于“关”状态。

图12B是根据实施例的图12A中所示射流器件1205的横截面1250，其中闸门1210A和1210B处于高压状态。在图12B中，闸门1210A和1210B内的流体压力使得闸门1210A和1210B膨胀成在预载阀1215上施加压力，有效地将预载阀1215至少部分地提升出通道1220，使得预载阀1215伸入通道1220的距离减小。这种将预载阀1215提升出通道1220为流体流过通道1220创造了路径，并且将通道1220中的流速增加到打开阈值速率，使得射流器件1205处于“开”状态。

射流器件1205通过增加闸门1210A和1210B处的流体压力而从关闭状态(图12A)转变到打开状态(图12B)。在过渡期间(未示出)，闸门1210A和1210B(随着压力的增加而)逐渐扩展以将预载阀1215至少部分地提升出通道1220，并且通道1220逐渐疏通使得通过通道1220的流体流速逐渐增加。当流体流量达到打开阈值时，射流器件1205处于“开”状态。

在图12A-图12B中未示出的替代实施例中，闸门1210A和1210B可以不具有能够随着施加在闸门1210A和1210B内的不同流体压力而扩展或收缩的柔性形状。在这种情况下，不是膨胀以打开通道1220，而是可以将来自闸门1210A和1210B外部的额外压力施加到闸门1210A和1210B，以使闸门1210A和1210B朝向预载阀1215移动并提升预载阀1215，导致通道1220被打开。例如，共铸材料可以围绕闸门1210A和1210B被放置，使得闸门1210A和1210B基本上仅在预载阀1215的方向上变形。在2016年9月23日提交的第62/399,153号美国临时专利申请中进一步描述了共铸材料及其在射流器件中的用途，该申请通过引用以其整体并入本文。

图13A是根据实施例的包括文丘里闸门1310的射流器件1305的示意图。如下面更全面描述的，射流器件1305被配置成打开和/或关闭闸门1310。在一些实施例中，闸门1310可以耦合到其他射流器件。

射流器件1305包括闸门1310和通道1320，通道1320接收从源端1330流入的流体并将流体输出到漏端1340。在一些实施例中，射流器件1305是图1所示的射流器件130A或130B。在一个实施例中，源端1330、漏端1340和闸门1310的功能类似于电气系统中场效应晶体管中的源极、漏极和栅极。

通道1320连接被称为源端1330和漏端1340的两个端的结构，并且通道1320填充有流体(例如，液体或气体)。通道1320可以具有不同类型的形状、尺寸和/或由不同的材料制成。在某些实施例(例如图13A所描绘的实施例)中，通道1320在闸门1310附近显著变窄。如下面更详细描述的，通道1320在闸门1310附近的这种变窄产生用于致动闸门1310的压力差。通道1320可以由诸如硅树脂(一种弹性体)、塑料等的材料构成，并且使用的示例材料是聚合物(例如PDMS)。尺寸可以在从50um到5mm的范围内变化。

闸门1310是射流器件1305的一部分，并且其功能类似于电气系统中电子晶体管的栅极。如上所述，闸门1310可以耦合到其他射流器件。闸门1310垂直于通道1320而被定位，使得在某些实施例中，流过通道1320的流体不会进入闸门1310。

图13B是根据实施例的图13A中所示射流器件1305的区域1350在x-y平面的横截面。在图13B中，流体经由通道1320以快速的速率从源端1330流到漏端1340。注意，如图13A中更清楚地所见，通道1320的图13B中所描绘部分与通道1320的其他部分相比相对较窄。通道1320的这种变窄与流体流过通道1320的快速速率相结合，增加了通道1320内的压力。这种增加的压力又在垂直于通道1320被定位的闸门1310内产生相对压降。然后，该相对压降在闸门1310内产生诱发的真空(induced vacuum)1325。诱发的真空1325的低压可以以各种方式用于打开和/或关闭闸门1310。在一些实施例(例如图13B所描绘的实施例)中，膜1335位于闸门1310内。诱发的真空1325的低压可以用于使膜1335变形，并且膜的这种变形又可以打开和/或关闭闸门1310。在替代实施例中，诱发的真空1325的低压可以用于使闸门1310快速扩展，并且这种扩展可以用于打开和/或关闭闸门1310。

图14是根据一个实施例的头戴式设备(HMD)系统1400的框图。系统1400可以用作虚拟现实(VR)系统、增强现实(AR)系统、混合现实(MR)系统或其某种组合。如下面进一步描述的，系统1400可以利用图3A-图13B中描绘的示例射流器件中的一个或更多个。图14所示的系统1400包括HMD 1410、成像设备1415和触觉组件1405，它们各自都耦合到控制台1420。虽然图14示出了包括一个HMD 1410、一个成像设备1415和一个触觉组件1405的示例系统1400，但是在其他实施例中，系统1400中可以包括任何数量的这些部件。例如，可以有多个HMD 1410，每个HMD1410具有相关联的触觉组件1405并通过一个或更多个成像设备1415进行监测，其中每个HMD 1410、触觉组件1405和成像设备1415与控制台1420通信。在替代配置中，系统环境1400中可以包括不同的和/或附加的部件。此外，在一些实施例中，VR系统1400可以被修改为包括其他系统环境，例如AR系统环境。

HMD 1410可以充当VR HMD、AR HMD和/或MR HMD。MR HMD和/或AR HMD利用计算机生成的元素(例如，图像、视频、声音等)来增强物理、现实世界环境的视图。HMD 1410向用户呈现内容。由VR头戴式装置(head set)呈现的媒体的示例包括一个或更多个图像、视频、音频或其某种组合。在一些实施例中，音频经由外部设备(例如，扬声器和/或头戴式耳机(headphone))呈现，该外部设备从HMD 1410、控制台1420或两者接收音频信息，并基于音频信息来呈现音频数据。HMD 1410可以包括一个或更多个刚性主体，该一个或更多个刚性主体可以刚性或非刚性地彼此耦合在一起。刚性主体之间的刚性耦合使所耦合的刚性主体充当单个刚性实体。反之，刚性主体之间的非刚性耦合允许刚性主体相对于彼此移动。HMD1410包括电子显示器1425、光学块1430、一个或更多个定位器1435、一个或更多个位置传感器1440和惯性测量单元(IMU)1445。

电子显示器1425根据从控制台1420接收的数据向用户显示2D或3D图像。在各种实施例中，电子显示器1425包括单个电子显示元件或多个电子显示器(例如，用户的每只眼睛对应于一个显示器)。电子显示元件的示例包括：液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、无机发光二极管(ILED)显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器、透明有机发光二极管(TOLED)显示器、波导显示器、某种其他显示器或其某种组合。

光学块1430放大从电子显示器1425接收的光，校正与该图像光相关联的光学误差，并且将校正后的图像光呈现给HMD 1410的用户。光学元件可以是光圈、菲涅耳透镜、凸透镜、凹透镜、滤光器或影响从电子显示器1425射出的图像光的任何其他合适的光学元件。此外，光学块1430可以包括不同光学元件的组合。在一些实施例中，光学块1430中的一个或更多个光学元件可以具有一个或更多个涂层，例如抗反射涂层。

定位器1435是相对于彼此以及相对于HMD 1410上的特定参考点位于HMD 1410上特定位置的对象。定位器1435可以是发光二极管(LED)、锥体棱镜(corner cubicreflector)、反射标记、与HMD 1410在其中操作的环境形成对比的一种类型的光源、或者其某种组合。在定位器1435是有源的(即，LED或其他类型的发光器件)的实施例中，定位器1435可以发射可见光波段(约380nm至750nm)中、红外(IR)波段(约750nm至1mm)中、紫外波段(10nm至380nm)中、电磁光谱的某个其他部分或其某种组合中的光。

在一些实施例中，定位器1435位于HMD 1410的外表面的下面，该外表面对于由定位器1435发射或反射的光的波长是透明的，或者该外表面足够薄以至于基本上不会衰减由定位器1435发射或反射的光的波长。此外，在一些实施例中，HMD 1410的外表面或其他部分在光波长的可见光波段中是不透明的。因此，定位器1435可以在外表面下发射IR波段的光，该外表面在IR波段中是透明的，但在可见光波段中是不透明的。

IMU 1445是基于从一个或更多个位置传感器1440接收的测量信号生成快速校准数据的电子设备。位置传感器1440响应于HMD 1410的运动而生成一个或更多个测量信号。位置传感器1440的示例包括：一个或更多个加速度计、一个或更多个陀螺仪、一个或更多个磁力计、检测运动的另一合适类型的传感器、用于IMU 1445的误差校正的一种类型的传感器或者其某种组合。位置传感器1440可以位于IMU 1445的外部、IMU 1445的内部或者其某种组合。

基于来自一个或更多个位置传感器1440的一个或更多个测量信号，IMU 1445生成指示相对于HMD 1410的初始位置的HMD 1410的估计位置的快速校准数据。例如，位置传感器1440包括测量平移运动(向前/向后、向上/向下、向左/向右)的多个加速度计和测量旋转运动(例如，俯仰、偏航、横滚)的多个陀螺仪。在一些实施例中，IMU 1445对测量信号进行快速采样，并从采样的数据计算HMD 1410的估计位置。例如，IMU1445在时间上对从加速度计接收的测量信号进行积分以估计速度矢量，并在时间上对速度矢量进行积分以确定HMD1410上参考点的估计位置。替代地，IMU 1445向控制台1420提供经采样的测量信号，控制台1420确定快速校准数据。参考点是可以用来描述HMD 1410的位置的点。虽然参考点通常可以被定义为空间中的点；然而，在实践中，参考点被定义为HMD1410内的点(例如，IMU 1445的中心)。

IMU 1445从控制台1420接收一个或更多个校准参数。如下面进一步讨论的，一个或更多个校准参数用于保持对HMD 1410的跟踪。基于接收到的校准参数，IMU 1445可以调整一个或更多个IMU参数(例如，采样率)。在一些实施例中，某些校准参数使得IMU 1445更新参考点的初始位置，使得其对应于参考点的下一个校准位置。将参考点的初始位置更新为参考点的下一个校准位置有助于减少与确定的估计位置相关联的累积误差。累积误差(也称为漂移误差)导致参考点的估计位置随着时间的推移而“漂移”远离参考点的实际位置。

成像设备1415根据从控制台1420接收的校准参数来生成慢速校准数据。慢速校准数据包括显示定位器1435的观察位置的一个或更多个图像，这些图像可由成像设备1415检测。成像设备1415可以包括一个或更多个照相机、一个或更多个摄像机、能够捕获包括一个或更多个定位器1435的图像的任何其他设备、或者其某种组合。另外，成像设备1415可以包括一个或更多个滤波器(例如，用于增加信噪比)。成像设备1415被设计成在成像设备1415的视场中检测从定位器1435发射或反射的光。在定位器1435包括无源元件(例如，回射器)的实施例中，成像设备1415可以包括照亮定位器1435中的一些或全部的光源，这些定位器朝向成像设备1415中的光源回射光。将慢速校准数据从成像设备1415传送到控制台1420，并且成像设备1415从控制台1420接收一个或更多个校准参数，以调整一个或更多个成像参数(例如，焦距、焦点、帧速率、ISO、传感器温度、快门速度、光圈等)。

触觉组件1405是允许用户向控制台1420发送动作请求的设备。动作请求是执行特定动作的请求。例如，动作请求可以是开始或结束应用，或者是在应用内执行特定动作。触觉组件1405还提供包括接触虚拟对象的感知的触觉反馈。在一个实施例中，触觉组件1405包括多个可组合的射流器件(例如图3A-图13B所描绘的射流器件)，该多个可组合的射流器件可以形成一个或更多个复合射流器件。复合射流器件可以用于例如根据来自控制台1420的触觉反馈信号来对触觉组件1405中包括的致动器进行寻址。在一个实施例中，如下面在图15中更全面描述的，触觉组件1405是触觉手套1500，控制台1420通过触觉手套1500使用户能够与虚拟对象交互。

在图14中，触觉组件1405还包括定位器1450、一个或更多个位置传感器1455和惯性测量单元(IMU)1460。在一些实施例中，定位器1450、一个或更多个位置传感器1455、惯性测量单元(IMU)1460被安装来确定触觉组件1405的物理位置或移动。此外，触觉组件1405从控制台1420接收对应于给用户的触觉反馈的触觉反馈信号。触觉组件1405根据触觉反馈信号向用户提供接触虚拟空间中的虚拟对象的触觉反馈。特别地，触觉组件1405阻止或实现与虚拟空间中的虚拟对象接触的用户的一部分的物理移动。例如，如果用户的手指与虚拟空间中的虚拟对象(例如，虚拟墙壁)接触，则触觉组件1405阻止用户手指在穿过虚拟空间中虚拟对象的方向上移动的物理移动。因此，用户可以接收接触虚拟对象的感知。

在一个实施例中，触觉反馈信号指示要被致动的触觉组件1405的位置或部分，以及用于提供触觉反馈的触觉组件1405的位置或部分的致动量。在该实施例中，根据对应于触觉组件1405的物理位置的触觉组件1405的虚拟位置和虚拟对象在虚拟空间中的虚拟位置，由例如控制台1420确定致动量。触觉组件1405根据触觉反馈信号所指示的致动量来提供用户接触虚拟对象的触觉感知。

定位器1450是相对于彼此以及相对于触觉组件1405上的触觉组件1405的特定参考点位于触觉组件1405上特定位置的对象。定位器1450基本上类似于定位器1435，除了定位器1450是触觉组件1405的一部分。此外，在一些实施例中，触觉组件1405的外表面或其他部分在光波长的可见光波段中是不透明的。因此，定位器1450可以在外表面下发射IR波段中的光，该外表面在IR波段中是透明的，但在可见光波段中是不透明的。

位置传感器1455响应于触觉组件1405的运动而生成一个或更多个测量信号。位置传感器1455基本上类似于位置传感器1440，除了位置传感器1455是触觉组件1405的一部分。位置传感器1455可以位于IMU 1460的外部、IMU 1460的内部或者其某种组合。

基于来自一个或更多个位置传感器1455的一个或更多个测量信号，IMU 1460生成触觉组件1405的快速校准数据，该快速校准数据指示相对于触觉组件1405的初始位置的触觉组件1405的估计位置。例如，位置传感器1455包括测量触觉组件1405的平移运动(向前/向后、向上/向下、向左/向右)的多个加速度计和测量触觉组件1405的旋转运动(例如，俯仰、偏航、横滚)的多个陀螺仪。在一些实施例中，IMU 1460对测量信号进行快速采样，并从采样的数据计算触觉组件1405的估计位置。例如，IMU1460在时间上对从加速度计接收的测量信号进行积分以估计速度矢量，并在时间上对速度矢量进行积分以确定触觉组件1405的参考点的估计位置。替代地，IMU 1460向控制台1420提供经采样的测量信号，控制台1420确定触觉组件1405的快速校准数据。触觉组件1405的参考点是可以用来描述触觉组件1405的位置的点。虽然触觉组件1405的参考点通常可以被定义为空间中的点；然而，在实践中，触觉组件1405的参考点被定义为触觉组件1405内的点(例如，IMU 1460的中心)。

IMU 1460从控制台1420接收触觉组件1405的一个或更多个校准参数。如下面进一步讨论的，触觉组件1405的一个或更多个校准参数用于保持对触觉组件1405的跟踪。基于接收到的触觉组件1405的校准参数，IMU1460可以调整一个或更多个IMU参数(例如，采样率)。在一些实施例中，触觉组件1405的某些校准参数使得IMU 1460更新触觉组件1405的参考点的初始位置，使得其对应于触觉组件1405的参考点的下一个校准位置。将触觉组件1405的参考点的初始位置更新为触觉组件1405的参考点的下一个校准位置有助于减少与所确定的估计位置相关联的累积误差。

控制台1420根据从成像设备1415、HMD 1410和触觉组件1405中的一个或更多个接收的信息来向HMD 1410提供媒体以呈现给用户。在图14所示的示例中，控制台1420包括应用储存器1465、跟踪模块1470和引擎1475。控制台1420的一些实施例具有与结合图14描述的那些模块不同的模块。类似地，下面进一步描述的功能可以以不同于此处描述的方式分布在控制台1420的部件当中。

应用储存器1465储存用于由控制台1420执行的一个或更多个应用。应用是一组指令，该组指令当由处理器执行时生成用于呈现给用户的内容。由应用生成的内容可以响应于经由HMD 1410或触觉组件1405的移动从用户接收的输入。应用的示例包括：游戏应用、会议应用、视频回放应用或其他合适的应用。

跟踪模块1470使用一个或更多个校准参数来校准VR系统1460，并且可以调整一个或更多个校准参数以减小HMD 1410的位置确定中的误差。例如，跟踪模块1470调整成像设备1415的焦点，以获得HMD 1410上观察到的定位器的更精确位置。此外，由跟踪模块1470执行的校准也考虑了从IMU 1445接收的信息。另外，如果失去了对HMD 1410的跟踪(例如，成像设备1415失去至少阈值数量的定位器1435的视线)，则跟踪模块1470重新校准系统环境1460的一些或全部。

跟踪模块1470使用来自成像设备1415的慢速校准信息来跟踪HMD1410的移动。跟踪模块1470使用来自慢速校准信息的观测到的定位器和HMD 1410的模型来确定HMD 1410的参考点的位置。跟踪模块1470还使用来自快速校准信息的位置信息来确定HMD 1410的参考点的位置。此外，在一些实施例中，跟踪模块1470可以使用快速校准信息、慢速校准信息或其某种组合的部分来预测头戴式装置1410的未来位置。跟踪模块1470向引擎1475提供HMD 1410的估计或预测的未来位置。

引擎1475执行在系统环境1460内的应用，并从跟踪模块1470接收HMD 1410的位置信息、加速度信息、速度信息、所预测的未来位置或其某种组合。基于接收到的信息，引擎1475确定要提供给HMD 1410用于呈现给用户的内容。例如，如果接收到的信息指示用户已经向左看，则引擎1475为HMD 1410生成反映用户在虚拟环境中的移动的内容。另外，引擎1475响应于从触觉组件1405接收的动作请求而在控制台1420上执行的应用内执行动作，并且向用户提供该动作被执行的反馈。所提供的反馈可以是经由HMD 1410的视觉或听觉反馈或者经由触觉组件1405的触觉反馈。

图15是根据实施例的用于与虚拟对象交互的示例触觉手套1500。图15所示的触觉手套1500包括手套主体1510、触觉装置1520、控制器1530、信号传送路径(singaling path)1540、一个或更多个定位器1450、位置传感器1455和IMU 1460。在图15中仅示出了一个信号传送路径1540、一个触觉装置1520、一个位置传感器1455和一个IMU 1460，以简化描述。在未示出的替代实施例中，触觉手套1500可以包括连接到控制器1530的多个信号传送路径、位置传感器和触觉装置，例如，对于触觉手套1500的每个手指，一组触觉装置、位置传感器和IMU可以连接到控制器。同样，在不同的实施例中，由触觉手套1500的各种实体执行的功能可以不同。另外，触觉手套1500的各种实体可以位于手套主体1510上的不同位置。作为一个示例，附加的触觉装置1520和位置传感器1455位于手套主体1510的不同部分处。作为另一示例，触觉装置220耦合到手套主体1510的全部手指或包裹手套主体1510的全部手指。作为另一示例，控制器1530耦合到手套主体1510的对应于例如手腕或手掌的不同部分。

手套主体1510是覆盖手的装置，例如，耦合到位置传感器1455、触觉装置1520、控制器1530和信号传送路径1540的服装(garment)。在一个实施例中，位置传感器1455耦合到手套主体1510的相应手指(例如，对应于手套主体的指尖的部分)；触觉装置1520耦合到手套主体1510的相应手指部分(例如，对应于两个指骨之间的关节的部分)；以及控制器1530耦合到手套主体1510的对应于手背(即，背面)的部分。信号传送路径1540耦合在控制器1530和触觉装置1520之间。在一个实施例中，这些部件中的一个或更多个被放置在手套主体1510的外表面的下面，因此从外面不可见。另外或替代地，这些部件中的一些被放置在手套主体1510的外表面上，并且是视觉上可检测到的。

在一个实施例中，触觉手套1500可以是图14所示的触觉组件1405，并且触觉手套1500的定位器1450、位置传感器1455和IMU 1460可以是图14所示的触觉组件1405的相应定位器1450、位置传感器1455和IMU1445。可以根据来自IMU 1460的快速校准数据和/或来自成像设备1415的定位器1450的慢速校准来检测并跟踪用户的手部移动。此外，包括用户接触虚拟对象的感知的触觉反馈可以通过控制器1530、信号传送路径1540和触觉装置1520被提供给用户。

触觉装置1520提供包括用户接触虚拟对象的感知的触觉反馈。在一个实施例中，触觉装置1520根据从控制器1530接收的指令被致动。在一个实施例中，触觉装置1520耦合到对应于手套主体1510的两个指骨之间的关节的部分。在另一实施例中，触觉装置1520覆盖整个手套主体1510或者放置在手套主体1510的其他部分(例如，对应于两个不同手指之间的关节的区域)上。触觉装置1520可以是例如多个致动器。

控制器1530是为触觉装置1520提供指令以执行特定功能的设备。控制器1530可以从控制台1420接收指令或触觉反馈，并相应地致动触觉装置1520。控制器1530包括多个射流器件(例如图3A-图13B所描绘的射流器件)，该多个射流器件为一个或更多个触觉装置(例如，致动器)生成指令。如上面关于图1、图2和图14详细讨论的，射流器件是可组合的，并且可以耦合在一起以形成复合射流器件，类似例如解码器。例如，解码器可以帮助减少控制器1530内的逻辑连接和/或到触觉装置1520的连接的数量。因此，控制器1530可以由多个射流器件组成，包括上面参照图3A-图13B描述的那些射流器件的各种组合。

附加配置信息

本公开的实施例的前述描述为了说明的目的被提出；它并不意图为无遗漏的或将本公开限制到所公开的精确形式。相关领域中的技术人员可以认识到，按照上面的公开，许多修改和变化是可能的。

本描述的一些部分从对信息的操作的算法和符号表示方面描述了本公开的实施例。这些算法描述和表示通常被数据处理领域的技术人员用来向本领域的其他技术人员有效地传达他们工作的实质。虽然在功能上、计算上或逻辑上对这些操作进行了描述，但这些操作应理解为由计算机程序或等效电路、微代码(microcode)等来实现。此外，将操作的这些布置称为模块有时候也被证明是方便的而不失一般性。所描述的操作和它们的相关模块可以体现在软件、固件、硬件或其任何组合中。

可以利用一个或更多个硬件或软件模块单独地或与其他设备组合地来执行或实现本文描述的任何步骤、操作或过程。在一个实施例中，利用包括包含计算机程序代码的计算机可读介质的计算机程序产品来实现软件模块，计算机程序代码可由计算机处理器执行，用于执行所描述的任何或全部步骤、操作或过程。

本公开的实施例也可以涉及用于执行本文的操作的装置。该装置可以被特别构造成用于所需的目的，和/或它可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算设备。这样的计算机程序可以存储在非暂时性的、有形的计算机可读存储介质中或者适于存储电子指令的任何类型的介质中，其可以耦合到计算机系统总线。此外，本说明书中提到的任何计算系统可以包括单个处理器，或者可以是采用多处理器设计以提高计算能力的体系结构。

本公开的实施例也可以涉及由本文所述的计算过程产生的产品。这样的产品可以包括由计算过程产生的信息，其中信息被存储在非暂时性的、有形的计算机可读介质上且可以包括计算机程序产品或本文所述的其他数据组合的任何实施例。

最后，在说明书中使用的语言主要为了可读性和指导目的而被选择，并且它可以不被选择来描绘或限制创造性主题。因此，意图是本公开的范围不由该详细描述限制，而是由在基于其的申请上发布的任何权利要求限制。因此，实施例的公开意图对本公开的范围是说明性的，而不是限制性的，在所附权利要求中阐述了本公开的范围。

Claims (15)

1.一种射流器件，包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸；

通道，其被配置成将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端；以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置为根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

其中，所述障碍物是所述闸门，所述闸门包括多个不可延伸元件，所述多个不可延伸元件在所述低压状态下具有第一形状，并且在所述高压状态下具有第二形状；

其中，所述不可延伸元件由使得所述不可延伸元件是柔性的但不可伸展的材料制成，并且当所述不可延伸元件内的流体压力增大时，所述不可延伸元件在第一方向上扩展并在第二方向上收缩，从而减小所述障碍物伸入所述通道的距离；

其中，所述多个不可延伸元件被配置成在所述低压状态下呈现所述第一形状，导致所述障碍物伸入所述通道以将所述通道中的流体流量调节至所述第一流速，并且在所述高压状态下呈现所述第二形状，导致所述障碍物更少地伸入所述通道以将所述通道中的流体流量调节至所述第二流速，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

2.根据权利要求1所述的射流器件，其中，所述闸门包括至少部分地阻断所述通道的块体，并且所述多个不可延伸元件附接到卷曲致动器，所述卷曲致动器耦合到所述块体，并且所述卷曲致动器部分地基于所述闸门中的流体压力来调节所述块体在所述通道内的位置。

3.根据权利要求1所述的射流器件，其中，所述障碍物是T形块，所述T形块包括：

屏障部，其至少部分地伸入所述通道；和

致动器部，其位于所述通道的外部，并且所述致动器部被配置成与一个或更多个闸门致动器相互作用，并且所述流体压力控制由所述一个或更多个闸门致动器施加在所述T形块的所述致动器部上的压力，所施加的压力通过调节所述屏障部和通道壁之间的距离来控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

4.一种射流器件，包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸；

通道，其被配置成将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端；以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置为根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

其中，所述障碍物是位于所述通道内且在所述源端和所述漏端之间的屈曲壁，所述屈曲壁被配置为基于所述闸门内的流体压力而在所述通道内弯曲，并且在所述闸门的低压状态下，所述屈曲壁阻断流体从所述源端流向所述漏端，而在所述闸门的高压状态下，所述屈曲壁在所述通道内弯曲使所述漏端暴露于直接从所述源端流出的流体，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

5.一种射流器件，包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸；

通道，其被配置成将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端；以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置为根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

其中，所述障碍物是区域阀，所述区域阀包括：

阀部，其刚性地耦合到接口部，并且所述阀部根据由所述闸门施加到所述接口部的压力而渐进地提高所述源端和所述漏端之间的流体流量，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

6.一种射流器件，包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸；

通道，其被配置成将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端；以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置为根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

还包括多个叶，每个叶从所述通道分支出来，其中，来自所述通道的流体在与所述源端和所述漏端之间的流体流动方向至少部分相反的方向上重新进入所述通道之前，围绕所述叶流动，并且其中，所述闸门控制所述多个叶中的每个叶内的流体流量，并且所述第一流速小于所述第二流速。

7.一种射流器件，包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸；

通道，其被配置成将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端；以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置为根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

其中，所述障碍物是至少部分地伸入所述通道的预载阀，并且其中，所述流体压力控制由所述闸门施加在所述预载阀上的压力，所施加的压力通过调节所述预载阀和通道壁之间的距离来控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

8.一种复合射流器件，包括：

高压轨，其以第一压力输送流体；

低压轨，其以小于所述第一压力的第二压力输送流体；以及

射流器件，其耦合到所述高压轨和所述低压轨，所述射流器件包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸，

通道，其被配置为将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端，以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置成根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

其中，所述障碍物是所述闸门，所述闸门包括多个不可延伸元件，所述多个不可延伸元件在所述低压状态下具有第一形状，并且在所述高压状态下具有第二形状；

其中，所述不可延伸元件由使得所述不可延伸元件是柔性的但不可伸展的材料制成，并且当所述不可延伸元件内的流体压力增大时，所述不可延伸元件在第一方向上扩展并在第二方向上收缩，从而减小所述障碍物伸入所述通道的距离；

其中，所述多个不可延伸元件被配置成在所述低压状态下呈现所述第一形状，导致所述障碍物伸入所述通道以将所述通道中的流体流量调节至所述第一流速，并且在所述高压状态下呈现所述第二形状，导致所述障碍物更少地伸入所述通道以将所述通道中的流体流量调节至所述第二流速，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

9.根据权利要求8所述的复合射流器件，其中，所述闸门包括至少部分地阻断所述通道的块体，并且所述多个不可延伸元件附接到卷曲致动器，所述卷曲致动器耦合到所述块体，并且所述卷曲致动器部分地基于所述闸门中的流体压力来调节所述块体在所述通道内的位置。

10.根据权利要求8所述的复合射流器件，其中，所述障碍物是T形块，所述T形块包括：

屏障部，其至少部分地伸入所述通道；以及

致动器部，其位于所述通道的外部，并且所述致动器部被配置成与一个或更多个闸门致动器相互作用，并且所述流体压力控制由所述一个或更多个闸门致动器施加在所述T形块的所述致动器部上的压力，所施加的压力通过调节所述屏障部和通道壁之间的距离来控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

11.根据权利要求8所述的复合射流器件，其中，所述流体是液体。

12.一种复合射流器件，包括：

高压轨，其以第一压力输送流体；

低压轨，其以小于所述第一压力的第二压力输送流体；以及

射流器件，其耦合到所述高压轨和所述低压轨，所述射流器件包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸，

通道，其被配置为将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端，以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置成根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

其中，所述障碍物是位于所述通道内且在所述源端和所述漏端之间的屈曲壁，所述屈曲壁被配置为基于所述闸门内的流体压力而在所述通道内弯曲，并且在所述闸门的低压状态下，所述屈曲壁阻断流体从所述源端流向所述漏端，而在所述闸门的高压状态下，所述屈曲壁在所述通道内弯曲使所述漏端暴露于直接从所述源端流出的流体，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

13.一种复合射流器件，包括：

高压轨，其以第一压力输送流体；

低压轨，其以小于所述第一压力的第二压力输送流体；以及

射流器件，其耦合到所述高压轨和所述低压轨，所述射流器件包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸，

通道，其被配置为将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端，以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置成根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

其中，所述障碍物是区域阀，所述区域阀包括：

阀部，其刚性地耦合到接口部，并且所述阀部根据由所述闸门施加到所述接口部的压力而渐进地提高所述源端和所述漏端之间的流体流量，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

14.一种复合射流器件，包括：

高压轨，其以第一压力输送流体；

低压轨，其以小于所述第一压力的第二压力输送流体；以及

射流器件，其耦合到所述高压轨和所述低压轨，所述射流器件包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸，

通道，其被配置为将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端，以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置成根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

还包括多个叶，每个叶从所述通道分支出来，其中，来自所述通道的流体在与所述源端和所述漏端之间的流体流动方向至少部分相反的方向上重新进入所述通道之前，围绕所述叶流动，并且其中，所述闸门控制所述多个叶中的每个叶内的流体流量，并且所述第一流速小于所述第二流速。

15.一种复合射流器件，包括：

高压轨，其以第一压力输送流体；

低压轨，其以小于所述第一压力的第二压力输送流体；以及

射流器件，其耦合到所述高压轨和所述低压轨，所述射流器件包括：

闸门，其包括至少一个腔室，所述至少一个腔室的体积随着腔室内的流体压力而扩展，导致所述腔室的体积增大，其中，所述闸门的高压状态对应于第一腔室尺寸，以及所述闸门的低压状态对应于小于所述第一腔室尺寸的第二腔室尺寸，

通道，其被配置为将流体从源端输送到漏端，其中，所述源端是流体进入所述通道的输入端，以及所述漏端是所述通道中流体的输出端，以及

障碍物，其根据所述闸门内的流体压力控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，所述障碍物被配置成根据所述闸门的低压状态诱发所述通道中流体的第一流速，并且根据所述闸门的高压状态诱发所述通道中流体的第二流速；

其中，所述障碍物是至少部分地伸入所述通道的预载阀，并且其中，所述流体压力控制由所述闸门施加在所述预载阀上的压力，所施加的压力通过调节所述预载阀和通道壁之间的距离来控制所述源端和所述漏端之间的流体流速，并且其中，所述第一流速小于所述第二流速。

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