JP2020532677A - 流体ポンプおよびラッチゲート - Google Patents
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Abstract
Description
第1の流体入口から流体出口に流体を輸送するように構成されたチャネル導管であって、第1の流体入口が、チャネル導管中の流体のための入力部であり、流体出口が、チャネル導管中の流体のための出力部である、チャネル導管と、
第2の流体入口から流体を受け取るように構成されたポンプ室であって、第2の流体入口が、ポンプ室中の流体のための入力部であり、ポンプ室が、第1の内面と第2の内面とを含み、ポンプ室の第2の内面の部分が、チャネル導管に隣接し、ポンプ室の第2の内面の部分中の間隙が、チャネル導管の第1の流体入口を形成する、ポンプ室と、
ポンプ室内に位置する弁装置であって、弁装置が、ポンプ室内の流体圧力に従って、チャネル導管の第1の流体入口を介したポンプ室からチャネル導管への流体流の速度を制御するために位置を変更するように構成され、弁装置が、ポンプ室内の第1の流体圧力に従って、チャネル導管の第1の流体入口を介したポンプ室からチャネル導管への流体の第1の流速を誘導し、第1の流体圧力よりも高いポンプ室内の第2の流体圧力に従って、チャネル導管の第1の流体入口を介したポンプ室からチャネル導管への流体の第2の流速を誘導するように構成された、弁装置と
を備え得る。
第1の内面と第2の内面とを含む第1のチャネル導管であって、第1のチャネル導管が、第1の流体入口から第1の流体出口に流体を輸送するように構成され、第1の流体入口が、第1のチャネル導管中の流体のための入力部であり、第1の流体出口が、第1のチャネル導管中の流体のための出力部である、第1のチャネル導管と、
第3の内面と第4の内面とを含む第2のチャネル導管であって、第2のチャネル導管は、第1のチャネル導管と第2のチャネル導管とが共通壁を共有するように、第1のチャネル導管に隣接して位置し、共通壁が、第1のチャネル導管の第2の内面の部分と、第2のチャネル導管の第3の内面の部分とを含み、第2のチャネル導管が、第2の流体入口から第2の流体出口に流体を輸送するように構成され、第2の流体入口が、第2のチャネル導管中の流体のための入力部であり、第2の流体出口が、第2のチャネル導管中の流体のための出力部である、第2のチャネル導管と、
第2のチャネル導管の第2の流体入口と、第2のチャネル導管の第2の流体出口との間に位置するネックであって、ネックが、第2のチャネル導管の第4の内面の部分と、共通壁中に含まれる第2のチャネル導管の第3の内面の部分とを備える、ネックと、
第1のチャネル導管内に位置する弁装置であって、弁装置が、位置を変更して共通壁を変形することによって、第1のチャネル導管中の流体圧力に従って第2のチャネル導管中の流体流の速度を制御するように構成され、それにより、共通壁の変形が、ネックの断面積を変化させ、第2のチャネル導管中の流体流の速度を変化させ、弁装置が、第1のチャネル導管内の第1の流体圧力に従って第2のチャネル導管中の流体の第1の流速を誘導し、第1のチャネル導管内の第2の流体圧力に従って第2のチャネル導管中の流体の第2の流速を誘導するように構成され、第2の流体圧力が、第1の流体圧力よりも高い、弁装置と
を備え得る。
開示される発明の実施形態は、仮想現実(VR)システム、拡張現実(AR)システム、および/または複合現実(MR)システムにおいて使用される流体デバイスを含む。いくつかの実施形態では、流体デバイスは、情報を送信するために流体で充填された、ミリメートルまたはより小さいチャネルを使用するソフト材料から作られたデバイスであり、流体デバイスは、一般に、論理を実装し、情報を送信するための制御アクチュエータを有する。一実施形態では、流体デバイスは、電気システムにおいて電子デバイス(たとえば、電気トランジスタ、電気ダイオードなど)と同様に機能する流体処理デバイスである。たとえば、流体デバイスは、流体ラッチングゲートまたはポンプとして動作するように設計され得る。加えて、流体デバイスは構成可能であり、これは、流体デバイスが互いに結合されて、複合流体デバイスを形成し得ることを意味する。いくつかの実施形態では、流体デバイスのグループが互いに結合されて、VRシステムのためのウェアラブルデバイス(たとえば、触覚グローブ)上の触覚装置のためのコントローラとして働く。
弁装置に加えられる流体圧力に応答して第2のチャネル導管を開くことは、このモードにおける流体デバイスをラッチングゲートとして機能させる。
代替的に、IMU360は、サンプリングされた測定信号をコンソール320に与え、コンソール320は、触覚アセンブリ305の高速較正データを決定する。触覚アセンブリ305の基準点は、触覚アセンブリ305の位置を表すために使用され得る点である。触覚アセンブリ305の基準点は、概して、空間内の点として定義され得るが、しかしながら、実際には、触覚アセンブリ305の基準点は、触覚アセンブリ305内の点(たとえば、IMU360の中心)として定義される。
したがって、コントローラ430は、図1A〜図2Dに関して上記で説明されたものの様々な組合せを含む、複数の流体デバイスから構成され得る。コントローラ430と同様に、シグナリング経路440は、図1A〜図2Bを参照して流体デバイスから形成されたチューブまたは流体デバイスであり得る。
本開示の実施形態の上記の説明は、説明の目的で提示されており、網羅的であること、または開示される正確な形態に本開示を限定することは意図されない。当業者は、上記の開示に照らして多くの修正および変形が可能であることを諒解することができる。
Claims (26)
- 第1の流体入口から流体出口に流体を輸送するように構成されたチャネル導管であって、前記第1の流体入口が、前記チャネル導管中の前記流体のための入力部であり、前記流体出口が、前記チャネル導管中の前記流体のための出力部である、チャネル導管と、
第2の流体入口から流体を受け取るように構成されたポンプ室であって、前記第2の流体入口が、前記ポンプ室中の前記流体のための入力部であり、前記ポンプ室が、第1の内面と第2の内面とを含み、前記ポンプ室の前記第2の内面の部分が、前記チャネル導管に隣接し、前記ポンプ室の前記第2の内面の前記部分中の間隙が、前記チャネル導管の前記第1の流体入口を形成する、ポンプ室と、
前記ポンプ室内に位置する弁装置であって、前記弁装置が、前記ポンプ室内の流体圧力に従って、前記チャネル導管の前記第1の流体入口を介した前記ポンプ室から前記チャネル導管への流体流の速度を制御するために位置を変更するように構成され、前記弁装置が、前記ポンプ室内の第1の流体圧力に従って、前記チャネル導管の前記第1の流体入口を介した前記ポンプ室から前記チャネル導管への流体の第1の流速を誘導し、前記第1の流体圧力よりも高い前記ポンプ室内の第2の流体圧力に従って、前記チャネル導管の前記第1の流体入口を介した前記ポンプ室から前記チャネル導管への流体の第2の流速を誘導するように構成された、弁装置と
を備える流体デバイス。 - 前記弁装置が複数のセグメントを備え、前記複数のセグメントが、第1のセグメントと第2のセグメントとを含み、前記第1のセグメントが、第1の結合点において前記ポンプ室の前記第1の内面に結合され、前記第2のセグメントが、第2の結合点において前記ポンプ室の前記第2の内面に結合され、前記複数のセグメントの各セグメントが、追加の結合点において少なくとも1つの他のセグメントに結合された、請求項1に記載の流体デバイス。
- 前記複数のセグメントが第3のセグメントをさらに含み、前記第1のセグメントが、第3の結合点において前記第3のセグメントに結合され、前記第3のセグメントがまた、第4の結合点において前記第2のセグメントに結合され、前記第2のセグメントがまた、前記第4の結合点において前記第3のセグメントに結合された、請求項2に記載の流体デバイス。
- 前記ポンプ室内の増加する流体圧力は、前記複数のセグメントが前記複数のセグメントのそれぞれの結合点を中心として回転することを引き起こし、その動きが、前記チャネル導管に流体を送出するように働く、請求項3に記載の流体デバイス。
- 前記ポンプ室の前記第1の内面上の結合点と、前記ポンプ室の前記第2の内面上の結合点とが、所定の位置に固定される、請求項2に記載の流体デバイス。
- 前記第1の流体圧力から前記第2の流体圧力への前記ポンプ室内の圧力の周期的変化は、前記弁装置が前記チャネル導管に流体を周期的に送出することを引き起こす、請求項1に記載の流体デバイス。
- 第1の内面と第2の内面とを含む第1のチャネル導管であって、前記第1のチャネル導管が、第1の流体入口から第1の流体出口に流体を輸送するように構成され、前記第1の流体入口が、前記第1のチャネル導管中の前記流体のための入力部であり、前記第1の流体出口が、前記第1のチャネル導管中の前記流体のための出力部である、第1のチャネル導管と、
第3の内面と第4の内面とを含む第2のチャネル導管であって、前記第2のチャネル導管は、前記第1のチャネル導管と前記第2のチャネル導管とが共通壁を共有するように、前記第1のチャネル導管に隣接して位置し、前記共通壁が、前記第1のチャネル導管の前記第2の内面の部分と、前記第2のチャネル導管の前記第3の内面の部分とを含み、前記第2のチャネル導管が、第2の流体入口から第2の流体出口に流体を輸送するように構成され、前記第2の流体入口が、前記第2のチャネル導管中の前記流体のための入力部であり、前記第2の流体出口が、前記第2のチャネル導管中の前記流体のための出力部である、第2のチャネル導管と、
前記第2のチャネル導管の前記第2の流体入口と、前記第2のチャネル導管の前記第2の流体出口との間に位置するネックであって、前記ネックが、前記第2のチャネル導管の前記第4の内面の部分と、前記共通壁中に含まれる前記第2のチャネル導管の前記第3の内面の部分とを備える、ネックと、
前記第1のチャネル導管内に位置する弁装置であって、前記弁装置が、位置を変更して前記共通壁を変形することによって、前記第1のチャネル導管中の流体圧力に従って前記第2のチャネル導管中の流体流の速度を制御するように構成され、それにより、前記共通壁の変形が、前記ネックの断面積を変化させ、前記第2のチャネル導管中の流体流の前記速度を変化させ、前記弁装置が、前記第1のチャネル導管内の第1の流体圧力に従って前記第2のチャネル導管中の前記流体の第1の流速を誘導し、前記第1のチャネル導管内の第2の流体圧力に従って前記第2のチャネル導管中の前記流体の第2の流速を誘導するように構成され、前記第2の流体圧力が、前記第1の流体圧力よりも高い、弁装置と
を備える流体デバイス。 - 前記第1のチャネル導管の前記第1の流体入口が、前記第2のチャネル導管の前記第2の流体出口に隣接し、前記第1のチャネル導管の前記第1の流体出口が、前記第2のチャネル導管の前記第2の流体入口に隣接する、請求項7に記載の流体デバイス。
- 前記弁装置が複数のセグメントを備え、前記複数のセグメントが、第1のセグメントと第2のセグメントとを含み、前記第1のセグメントが、第1の結合点において前記第1のチャネル導管の前記第1の内面に結合され、前記第2のセグメントが、第2の結合点において前記チャネル導管の前記第2の内面に結合され、前記複数のセグメントの各セグメントが、追加の結合点において少なくとも1つの他のセグメントに結合された、請求項7に記載の流体デバイス。
- 各セグメントが、少なくとも1つの結合点を中心として回転するように構成された、請求項9に記載の流体デバイス。
- 前記複数のセグメントが第3のセグメントをさらに備え、前記第1のセグメントが、第3の結合点において前記第3のセグメントに結合され、前記第3のセグメントが、第4の結合点において前記第2のセグメントに結合された、請求項9に記載の流体デバイス。
- 前記第1のチャネル導管の前記第1の内面上の結合点と、前記第1のチャネル導管の前記第2の内面上の結合点とが、所定の位置に固定される、請求項11に記載の流体デバイス。
- 前記第2の流体圧力への増加する流体圧力は、前記複数のセグメントが、前記共通壁を変形するように動くことを引き起こす、請求項9に記載の流体デバイス。
- 第1の流体入口から流体出口に流体を輸送するように構成されたチャネル導管であって、前記第1の流体入口が、前記チャネル導管中の前記流体のための入力部であり、前記流体出口が、前記チャネル導管中の前記流体のための出力部である、チャネル導管と、
第2の流体入口から流体を受け取るように構成されたポンプ室であって、前記第2の流体入口が、前記ポンプ室中の前記流体のための入力部であり、前記ポンプ室が、第1の内面と第2の内面とを含み、前記ポンプ室の前記第2の内面の部分が、前記チャネル導管に隣接し、前記ポンプ室の前記第2の内面の前記部分中の間隙が、前記チャネル導管の前記第1の流体入口を形成する、ポンプ室と、
前記ポンプ室内に位置する弁装置であって、前記弁装置が、前記ポンプ室内の流体圧力に従って、前記チャネル導管の前記第1の流体入口を介した前記ポンプ室から前記チャネル導管への流体流の速度を制御するために位置を変更するように構成され、前記弁装置が、前記ポンプ室内の第1の流体圧力に従って、前記チャネル導管の前記第1の流体入口を介した前記ポンプ室から前記チャネル導管への流体の第1の流速を誘導し、前記第1の流体圧力よりも高い前記ポンプ室内の第2の流体圧力に従って、前記チャネル導管の前記第1の流体入口を介した前記ポンプ室から前記チャネル導管への流体の第2の流速を誘導するように構成された、弁装置と
を備える流体デバイス。 - 前記弁装置が複数のセグメントを備え、前記複数のセグメントが、第1のセグメントと第2のセグメントとを含み、前記第1のセグメントが、第1の結合点において前記ポンプ室の前記第1の内面に結合され、前記第2のセグメントが、第2の結合点において前記ポンプ室の前記第2の内面に結合され、前記複数のセグメントの各セグメントが、追加の結合点において少なくとも1つの他のセグメントに結合された、請求項14に記載の流体デバイス。
- 前記複数のセグメントが第3のセグメントをさらに含み、前記第1のセグメントが、第3の結合点において前記第3のセグメントに結合され、前記第3のセグメントがまた、第4の結合点において前記第2のセグメントに結合され、前記第2のセグメントがまた、前記第4の結合点において前記第3のセグメントに結合された、請求項15に記載の流体デバイス。
- 前記ポンプ室内の増加する流体圧力は、前記複数のセグメントが前記複数のセグメントのそれぞれの結合点を中心として回転することを引き起こし、その動きが、前記チャネル導管に流体を送出するように働く、請求項16に記載の流体デバイス。
- 前記ポンプ室の前記第1の内面上の結合点と、前記ポンプ室の前記第2の内面上の結合点とが、所定の位置に固定される、請求項15または16に記載の流体デバイス。
- 前記第1の流体圧力から前記第2の流体圧力への前記ポンプ室内の圧力の周期的変化は、前記弁装置が前記チャネル導管に流体を周期的に送出することを引き起こす、請求項14から18のいずれか一項に記載の流体デバイス。
- 第1の内面と第2の内面とを含む第1のチャネル導管であって、前記第1のチャネル導管が、第1の流体入口から第1の流体出口に流体を輸送するように構成され、前記第1の流体入口が、前記第1のチャネル導管中の前記流体のための入力部であり、前記第1の流体出口が、前記第1のチャネル導管中の前記流体のための出力部である、第1のチャネル導管と、
第3の内面と第4の内面とを含む第2のチャネル導管であって、前記第2のチャネル導管は、前記第1のチャネル導管と前記第2のチャネル導管とが共通壁を共有するように、前記第1のチャネル導管に隣接して位置し、前記共通壁が、前記第1のチャネル導管の前記第2の内面の部分と、前記第2のチャネル導管の前記第3の内面の部分とを含み、前記第2のチャネル導管が、第2の流体入口から第2の流体出口に流体を輸送するように構成され、前記第2の流体入口が、前記第2のチャネル導管中の前記流体のための入力部であり、前記第2の流体出口が、前記第2のチャネル導管中の前記流体のための出力部である、第2のチャネル導管と、
前記第2のチャネル導管の前記第2の流体入口と、前記第2のチャネル導管の前記第2の流体出口との間に位置するネックであって、前記ネックが、前記第2のチャネル導管の前記第4の内面の部分と、前記共通壁中に含まれる前記第2のチャネル導管の前記第3の内面の部分とを備える、ネックと、
前記第1のチャネル導管内に位置する弁装置であって、前記弁装置が、位置を変更して前記共通壁を変形することによって、前記第1のチャネル導管中の流体圧力に従って前記第2のチャネル導管中の流体流の速度を制御するように構成され、それにより、前記共通壁の変形が、前記ネックの断面積を変化させ、前記第2のチャネル導管中の流体流の前記速度を変化させ、前記弁装置が、前記第1のチャネル導管内の第1の流体圧力に従って前記第2のチャネル導管中の前記流体の第1の流速を誘導し、前記第1のチャネル導管内の第2の流体圧力に従って前記第2のチャネル導管中の前記流体の第2の流速を誘導するように構成され、前記第2の流体圧力が、前記第1の流体圧力よりも高い、弁装置と
を備える、特に請求項14から19のいずれか一項に記載の流体デバイス。 - 前記第1のチャネル導管の前記第1の流体入口が、前記第2のチャネル導管の前記第2の流体出口に隣接し、前記第1のチャネル導管の前記第1の流体出口が、前記第2のチャネル導管の前記第2の流体入口に隣接する、請求項20に記載の流体デバイス。
- 前記弁装置が複数のセグメントを備え、前記複数のセグメントが、第1のセグメントと第2のセグメントとを含み、前記第1のセグメントが、第1の結合点において前記第1のチャネル導管の前記第1の内面に結合され、前記第2のセグメントが、第2の結合点において前記チャネル導管の前記第2の内面に結合され、前記複数のセグメントの各セグメントが、追加の結合点において少なくとも1つの他のセグメントに結合された、請求項20または21に記載の流体デバイス。
- 各セグメントが、少なくとも1つの結合点を中心として回転するように構成された、請求項22に記載の流体デバイス。
- 前記複数のセグメントが第3のセグメントをさらに備え、前記第1のセグメントが、第3の結合点において前記第3のセグメントに結合され、前記第3のセグメントが、第4の結合点において前記第2のセグメントに結合された、請求項22または23に記載の流体デバイス。
- 前記第1のチャネル導管の前記第1の内面上の結合点と、前記第1のチャネル導管の前記第2の内面上の結合点とが、所定の位置に固定される、請求項24に記載の流体デバイス。
- 前記第2の流体圧力への増加する流体圧力は、前記複数のセグメントが、前記共通壁を変形するように動くことを引き起こす、請求項22から25のいずれか一項に記載の流体デバイス。
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