TW201428548A - 觸覺反饋裝置 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種觸覺反饋裝置，包括固定框、承載件、用戶界面、一套極元件和一個懸掛系統。固定框上面安裝第一極元件。承載件相對於固定框至少在一個方向上運動。承載件上安裝第二極元件。用戶界面安裝於或包括承載件並設置為接收脈衝信號。一個電磁線圈設置在第一極元件和第二極元件其中之一上。電磁線圈接收用戶脈衝從而選擇性地充電。懸掛系統將承載件連接在固定框上，並當電磁線圈充電時以將第二極元件向第一極元件驅動時，允許固定框和承載件之間在第一方向上相對運動。

Description

觸覺反饋裝置

本發明涉及一種能夠對用戶操作或輸入設備的運行提供一種觸覺反饋的裝置，特別是涉及一種提供壓力反饋的裝置。

一些裝置為用戶或操作者提供觸覺反饋，以使操作者確信自己試圖進行的操作已經確認得到接收。例如，對於一些計算機輸入設備而言，提供點擊感知的鼠標或其它指針設備的情况即是如此。相對而言，一些例如觸摸屏之類的設備無法提供點擊或其它感知確認。基於這個原因，有待運用觸覺技術來提供基於用戶輸入產生的觸摸屏振動，以為用戶提供反饋以確認觸摸屏已接受輸入。一般而言，「觸覺技術」是指利用向用戶通過施加力、振動或其它運動造成觸覺感知的技術。

第13圖示出一種示範性觸覺執行器，其中一個運動件(橫向視圖下為水平剖面線示出)通過兩個彈簧件(水平方向上分離)和兩個極支撑件輔件(竪直方向上分離)彈性安裝在固定框(竪直剖面線示出)。第13A圖示出極支撑件輔件的一種狀態，其中極元件上的線圈沒有充電。第13B圖示出極支撑件輔件的另一種狀態，其中極元件上的線圈被充電。每個極支撑件輔件的彈性邊框設置對立邊，一個邊通過兩個緊固件(圓圈示出)安裝到固定框上，另一個邊通過同樣的兩個緊固件安裝到運動件上。每個輔件上的兩個極元件通過連接臂連接於輔件框。當線圈沒有被充電時，每個極支撑件輔件的外框如第13A圖所示為長方形。當線圈被充電後，極元件互相吸引，這樣彈性框變形(如第13B圖箭頭所示)為非矩形的平行四邊形。

在組裝每個極支撑件輔件時，兩個極元件之間設置特定 的間隙尺寸。但是，如果極支撑件輔件(相對固定框或運動件)在固定時位置不精確，極支撑件輔件的彈簧框會變形，從而對非充電狀態下的初始間隙尺寸產生不利的影響。

因此，如第13圖所示的設備的兩個極支撑件輔件在兩個水平放置的彈簧件之外還有效地提供了懸掛措施。兩個極支撑件輔件提供的懸掛系統可能導致幹擾並增加性能的不可預測性(如上文所述的初始間隙尺寸)。元件數量越多，惡性幹擾的潜在可能性就越大。例如位移和加速等級等測量屬性會在不同的組裝產品之間形成很大差別，從而降低質量和用戶滿意度。

第14圖示出了「A300」觸覺執行器。A300觸覺執行器使安裝在固定框和運動件(例如其可以支撑一個用戶輸入設備)之間的連接設備。運動件和固定框並未在圖中示出。A300觸覺執行器包括一個執行器框架179或殼體，殼體環繞第一極元件180和第二極元件182，在A300執行器中第一極元件180(其上圍繞電磁線圈184)固定設置在執行器殼體179上。執行器殼體179固定設置在固定框(圖中未示出)上。加長的U形彈簧件180將第二極元件182連接到執行器殼體179。第二極元件182在彈簧件187的內腔內受到支撑。第一極元件180和第二極元件182之間形成間隙191。彈簧件187在與該間隙平行的方向上設置一內腔，該內腔包括一朝向第一極元件180和線圈184的腔口。第二極元件182安裝在腔口內。彈簧件187相對於腔口的背面與組件185連接。組件185與運動件(圖中未示出)連接。

如第13圖和第14圖所示現有技術中的觸覺設備依賴於分離且不同的執行器單元。觸覺設備帶有兩個設置於固定框和運動件之間的極元件來提供觸覺效果。這些觸覺單元被限制在約300微米的執行行程內，因此執行器單元對於靜止間和運動件的組裝必需精確。而且，由於缺乏效率，每個組件通常需要數個執行器元件。這些執行器元件通常包括一個用於驅動第二極元件的彈簧和一些用於固定兩個極元件的殼體，這兩個極元件在執行器單元內相對設置。

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中觸覺執行器安裝時容易造成變形，導致振動觸覺欠缺或相互干涉的缺陷。

在本發明的一個原理下，觸覺反饋裝置包括固定框、承載件、用戶界面、一套極元件和一個懸掛系統。固定框上面安裝第一極元件。承載件相對於固定框至少在一個方向上運動。承載件上安裝第二極元件。用戶界面安裝於或包括承載件並設置為接收脈衝信號(如用戶信號)。一個電磁線圈設置在第一極元件和第二極元件其中之一上。電磁線圈接收用戶脈衝從而選擇性地充電。第一極元件和第二極元件各自對應固定框和承載件分開設置，以在電磁線圈未充電時在第一方向上形成空氣間隙。第一方向相當於至少一個維度方向。懸掛系統將承載件連接在固定框上，並當所述電磁線圈充電時以將第二極元件向第一極元件驅動時，允許所述固定框和承載件之間在所述第一方向上相對運動。

在一個示範性實施例中，懸掛系統與第一極元件和第二極元件物理分離。懸掛系統包括與固定框物理連接的第一極元件，通過所述懸掛系統與承載件連接的固定框，和與所述第二極元件物理連接的承載件。在一個實施例中，「物理連接」表示直接的物體接觸。

在一個示範性實施例中，承載件和固定框通過懸掛系統彼此連接但不通過包括第一極元件和第二極元件中任何一個元件的組件連接。在一個示範性實施例中，第一極元件不通過將第二極元件連接到承載件的共用連接組件與所述固定框連接。在一個示範性實施例中，承載件和固定框僅通過懸掛系統彼此連接。在一個示範性實施例中，第一極元件與固定框固定連接，第二極元件與承載件固定連接。

在一個示範性實施例中，用戶界面包括一或多數個實體脈衝反應按鍵，例如按壓按鍵。在另一個實施例中用戶界面包括用以感應用戶脈衝位置的透明的二維矩陣。透明的用戶界面覆蓋在液晶屏上。液晶屏根據多數個二維矩陣的位置顯示多數個輸入操作。

在一個示範性實施例中，顯示屏安裝在固定框內，從而不與承載件一起運動。在另一個示範性實施例中，顯示屏安裝在承載 件內並與承載件共同運動。

在一個示範性實施例中，懸掛系統包括至少兩個在第一 方向上間隔設置的懸掛元件。其中至少兩個懸掛元件包括在自然狀態下在與第一方向垂直的平面上延伸。在另一個示範性實施例中，至少兩個懸掛元件包括第一套懸掛元件和第二套懸掛元件，第一套懸掛元件在一第一平面內延伸並在該第一平面內彼此間隔，第一套懸掛元件在一第二平面內延伸並在該第二平面內彼此間隔，第一平面和第二平面彼此間隔並與第一方向垂直。在一個示範性實施例中，每個懸掛元件包括圓形橫截面的彈性栓體，該彈性栓體配置為在多數個方向上運動。

在一個示範性實施例中，每個極元件包括L形層疊結 構，其中第一極元件和第二極元件的長邊平行於第一方向。

在一個示範性實施例中，觸覺反饋裝置包括一個安裝在 固定框上的電路板，電路板包括基於接收脈衝產生線圈充電信號的處理器。

在一個示範性實施例中，觸覺反饋裝置還包括第二套極 元件。第二套極元件包括安裝在固定框上的第三極元件、安裝在承載件上的第四極元件和一個第二電磁線圈。第二電磁線圈設置於第三極元件和第四極元件其中之一上，電磁線圈根據接收脈衝而選擇性地充電。其中第三極元件和第四極元件彼此之間當所述第二電磁線圈不充電時，在與第一方向垂直的第二方向上形成一個空氣間隙。

在本發明的另一個原理涉及一個組裝觸覺反饋裝置的 方法。製造方法包括(1)將一個用戶界面安裝到或組合到承載件上；(2)通過懸掛系統將承載件連接到固定框上，使得承載件相對固定件在至少一個方向上運動；(3)將第一極元件安裝到固定框上，另外將第二極元件安裝到承載件上，懸掛系統與第一極元件和第二極元件物理分離；(4)在第一極元件和第二極元件之間設定空氣間隙尺寸。

在一個示範性實施例中，懸掛系統與第一極元件和第二 極元件物理分離包括與固定框物理連接的第一極元件，通過所述懸掛 系統與承載件連接的固定框，和與所述第二極元件物理連接的承載件。在一個實施例中，「物理連接」表示直接的物體接觸。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括承載件和固定框 通過懸掛系統彼此連接但不通過包括第一極元件和第二極元件中任何一個元件的組件連接。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括第一極元件與固 定框固定連接，第二極元件與承載件固定連接。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括在用戶界面上設 置一或多數個實體脈衝反應按鍵。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括在用戶界面中設 置用以感應用戶脈衝位置的透明的二維矩陣，將透明的用戶界面覆蓋在液晶屏上，液晶屏根據多數個二維矩陣的位置顯示多數個輸入操作。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將顯示屏安裝在 固定框上。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將顯示屏安裝在 承載件上。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將懸掛系統設置 為包括至少兩個在第一方向上間隔設置的懸掛元件。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將其中至少兩個 懸掛元件設置為在自然狀態下在與第一方向垂直的平面上延伸。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將至少兩個懸掛 元件設置為包括第一套懸掛元件和第二套懸掛元件，第一套懸掛元件在一第一平面內延伸並在該第一平面內彼此間隔，第一套懸掛元件在一第二平面內延伸並在該第二平面內彼此間隔，第一平面和第二平面彼此間隔並與第一方向垂直。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將每個懸掛元件 設置為包括圓形橫截面的彈性栓體，該彈性栓體配置為在多數個方向上運動。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將每個極元件設 置為包括L形層疊結構，其中第一極元件和第二極元件的長邊平行於第一方向。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將電路板安裝在 固定框上，電路板包括基於接收脈衝產生線圈充電信號的處理器。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將第三極元件安 裝在固定框上的，將第四極元件安裝在所述承載件上和將一個第二電磁線圈設置於第三極元件和第四極元件其中之一上，電磁線圈根據接收脈衝而選擇性地充電。其中第三極元件和第四極元件彼此之間當所述第二電磁線圈不充電時，在與第一方向垂直的第二方向上形成一個空氣間隙。第二方向對應於第二維度的運動，第二方向與第一方向垂直。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將固定框安裝在 汽車儀錶板上。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將固定框安裝在 文件處理設備的控制面板中。

在一個示範性實施例中，組裝方法包括將固定框安裝在 自動銀行設備的控制面板中。

本發明中，上述較佳條件在符合本領域常識的基礎上可 任意組合，即得本發明各較佳實施例。

本發明的積極進步效果在於：該觸覺反饋裝置安裝精 確，極元件之間的間隙不會受到裝配步驟程序的影響，結構簡單。

20A‧‧‧觸覺反饋裝置

20B‧‧‧觸覺反饋裝置

20‧‧‧觸覺反饋裝置

20’‧‧‧觸覺反饋裝置

20”‧‧‧觸覺反饋裝置

40‧‧‧固定框

42‧‧‧承載件

44‧‧‧用戶界面

46‧‧‧極元件的組合

46X‧‧‧第一套極元件

46Y‧‧‧第二套極元件

48‧‧‧懸掛系統

48’‧‧‧懸掛系統

48”‧‧‧懸掛系統

52X‧‧‧長元件

52Y‧‧‧短元件

54‧‧‧承載肩

56‧‧‧極安裝座

58‧‧‧處理器

60‧‧‧電路板

64‧‧‧顯示屏

66‧‧‧框架支脚

68‧‧‧支脚架

70‧‧‧凹口

72‧‧‧安裝栓

80‧‧‧第一極元件

80Y‧‧‧第一極元件

82‧‧‧第二極元件

82Y‧‧‧第四極元件

84‧‧‧電磁線圈

86、88‧‧‧孔

89‧‧‧緊固件

90‧‧‧絕緣線軸

91‧‧‧空氣間隙

91Y‧‧‧第二空氣間隙

92‧‧‧橫向懸掛彈簧

94A‧‧‧第一對懸掛元件

94B‧‧‧第二對懸掛元件

96A‧‧‧第一對懸掛元件

96B‧‧‧第二對懸掛元件

第1A圖根據本發明一個示範性實施例示出了控制單元的主視圖，其中控制單元包括一個採用觸摸屏類型用戶界面的觸覺反饋設備。

第1B圖根據本發明一個示範性實施例示出了控制單元的主視圖，其中控制單元包括一個採用機械按鍵類型用戶界面的觸覺 反饋設備。

第2圖示出了一個示範性觸覺反饋設備的展開示意圖，其中包括第一類型懸掛系統。

第3圖是第2圖所示觸覺反饋設備組裝後的示意圖。

第4圖根據一示範性實施例示出了觸覺反饋設備所使用的一套極元件和線圈的立體示意圖。

第5圖示出了一個示範性觸覺反饋設備的展開示意圖，其中包括第二類型懸掛系統。

第6圖是第5圖所示觸覺反饋設備組裝後的示意圖。

第7圖示出了一個示範性觸覺反饋設備的展開示意圖，其中包括第三類型懸掛系統。

第8圖是第7圖所示觸覺反饋設備組裝後的示意圖。

第9圖是根據一個示範性實施例中的一種電路板類型的示意圖，該電路板可以運用於鄰接各種提供同一等級運動反饋類型的觸覺反饋設備。

第10圖是根據另一個示範性實施例中的一種電路板類型的示意圖，該電路板可以運用於鄰接各種提供運動反饋類型的觸覺反饋設備，該觸覺設備尤其可以提供多等級運動反饋。

第11圖根據一個示範例模式示出了一個運行觸覺反饋設備的流程圖。

第12圖根據本發明實施例闡述了一個製造觸覺反饋設備的方法的流程圖。

第13圖是第一種現有技術設備的剖視圖。

第13A圖是第13圖所示極支撑件輔件的放大圖，其中線圈未被充電。

第13B圖是第13圖所示極支撑件輔件的放大圖，其中線圈被充電。

第14圖是第二種現有技術設備的立體圖。

在下述闡述中，具體細節如特定的工藝、界面、技術等為用於闡述的目的並不構成限制，以保證這裏所揭示的技術方案能夠被詳細徹底的理解。然而，本領域的具有通常知識者能夠理解這裏揭示的技術能夠運用在這些具體細節以外的具體實施例中，這樣本領域的一般具有通常知識者能夠將技術原則貫徹為各種實施方式，即使這些實施方式沒有在此處進行詳細的描述或顯示，但這些實施方式仍然落在技術原則當中並且沒有超出其精神和範圍。在一些實施例中，一些熟知的設備、電路和方法並未進行細節描述，以免這裏所揭示的技術描述受到不必要的細節冗餘闡述。所有在這裏進行的有關原則、視角和具體實施例的闡述包括了結構和功能的等同方式。另外，這些等同方式包括當前已知的等同物和進一步發展的等同物，例如所有進一步發展的能夠實施同樣功能的元件，即使結構可能有所不同。

例如，本領域的一般具有通常知識者能夠理解此處的框圖能夠代表將技術原則具體化了的示意性電路和其他功能單元的概念性原理。類似地，任何流程圖、狀態轉換圖、程序代碼或其他類似物被具體闡述，這些類似物可被計算機可讀媒介物具體描述，並被計算機或處理器執行，即使這些計算機或處理器在此處沒有進行詳細闡述。各種元件的功能包括功能性模塊，包括但不限於這些被稱之為「計算機」、「處理器」或「控制器」。這些功能性模塊能夠通過使用諸如電路硬件和/或能夠執行以代碼指令方式儲存在計算機可讀媒介中的軟體的硬件。這樣，這些功能和闡述的功能性模塊能夠通過硬件應用和/或軟體應用，從而實現自動化應用。

就硬件應用而言，功能性模塊可以包括數字信號處理器(DSP)硬件、精簡指令集處理器、硬件(如數字或模擬)電路包括但不限於特定用途集成電路(ASIC)和/或可編程邏輯器件(FPGA)和能夠執行這些功能的狀態機器。

就計算機應用而言，計算機可以理解為包括一個或多數個處理器或者一個或多數個控制器，這些計算機處理器和控制器術語 能夠在此處進行可交換地使用。這些功能能夠通過單個的計算機處理器或控制器實現，通過一共享的計算機處理器或控制器實現，或通過多數個獨立的計算機處理器或控制器實現，他們中的一部分可以被共享或分配。而且，「處理器」或「控制器」的技術術語的使用應當被解釋為其他能夠運行這樣功能和/或執行軟體的硬件，例如上述的示範性硬件。

「示範性實施例」的術語指的是明顯的、不做限制的實 施例，這些實施例並不需要在此處揭示的技術範圍內對所有的實施例進行特徵化描述。

第1A圖示出了作為觸覺反饋裝置20A運行的控制單 元。第1A圖是從用戶和操作者與觸覺反饋裝置20A交互的視角上進行描述。這樣，第1A圖通過了一個非窮盡性的實施例描述，闡述了觸覺反饋裝置的用戶界面如何在該用戶界面透明地覆蓋於或協同於圖形顯示下向用戶操作者進行顯示。特別地，第1A圖所示的用戶界面是一個觸摸屏，該觸摸屏覆蓋於汽車控制單元的圖像描述(例如LCD、LED或其他顯示類型)之上。舉例而言，第1A圖的圖像描述包括溫度控制部分和音響控制部分。溫度控制部分包括第一套三角形符號，當這些符號被用戶操作者觸摸時，風扇轉速會被提高或降低。音響控制部分包括八邊形的符號，當這些符號被用戶操作者觸摸時，選擇AM或FM的無線電接收。音響控制部分進一步包括三角形符號，這些三角形符號被用戶操作者觸摸時增加或減少所選擇的無線電接收頻段的類型。 音響控制部分進一步包括圓形符號，這些圓形符號被用戶操作者觸摸時，調整接收器至預先設定的頻段。

第1A圖的圖形顯示中哪一個符號被用戶操作者觸摸(例如，哪一個符號接受了一個用戶脈衝)可以被位置傳感器所確定，該位置傳感器屬一個X-Y矩陣形式的透明的壓力傳感薄膜，該X-Y矩陣包括用戶界面並以其透明特質使得設置在其下方的圖形表示顯露出來。當然，第1A圖中的圖形表示只是一個舉例，其他簡單或複雜的圖形表示和適合其他設備和環境類型的圖形形狀同樣可以適用。

第1A圖示範性地示出一個包括透明的二維矩陣的用戶 界面的實施例，該二維矩陣設置為感知接收脈衝位置(如用戶或觸覺脈衝)。透明的用戶界面覆蓋於一個顯示屏或其他設置為用圖形來闡述多數個輸入運行的物體，該輸入運行與用戶界面的二維矩陣的多數個位置對應。

第1B圖示出了作為觸覺反饋裝置20B運行的控制單 元。第1B圖也是從用戶和操作者的視角上進行描述。觸覺反饋裝置20B的用戶界面包括多數個能夠被用戶機械按壓的按鍵或開關。當按鍵上的壓力輸入被感知時，例如電容等物理參量可以產生變化，從而向處理器發送信號。第1B圖所示的觸覺反饋裝置所運用的環境可以是銀行業所使用的自動出納機(ATM)。這樣第1B圖就闡述了用戶界面的另一實施例，該用戶界面包括一或多數個例如可按壓按鍵的實體脈衝反應元件，第1A圖和第1B圖僅是用來闡述根據本發明所揭露技術中的觸覺反饋裝置的兩個不同的用戶界面，和兩個不同的觸覺反饋裝置的使用環境。在本文中術語「觸覺反饋裝置」或「觸覺反饋裝置20」(或其它最初的的譯文)一般用來表述此處所包含的任何合適的觸覺體驗，包括但不限於第1A圖中的觸摸屏類型的觸覺反饋裝置20A和第1B圖中的觸壓按鍵類型的觸覺反饋裝置20B，也不受配置、安裝或使用環境的限制。因此，如第2圖、第5圖和第7圖中的具體實施方式所示的不同具體示範性實施例，例如可以包括圖1所示的觸摸屏類型的用戶界面，或第1B圖所示的按壓按鍵類型的圖形界面，或其他任何並非觸覺反饋裝置的關鍵運行結構的圖形界面。

第2圖所示為觸覺反饋裝置20的展開結構示意圖，觸 覺反饋裝置20包括固定框40、相對於固定框可在至少一個方向上運動的承載件42、設置為接收用戶輸入的用戶界面44、極元件的組合46以及懸掛系統48。其中，用戶界面44安裝在承載件42上或與承載件42形成一體。在一示範性實施例中，用戶界面44可以獨立製成並與承載件42連接或安裝。在另一個實施例中，用戶界面44可以包括或與承載件42一體成形。

每個固定框40、承載件42和用戶界面44在一X-Y平 面內大致為矩形，該X-Y平面與第1A圖和第1B圖中的平面大致平行。承載件42可以採用中空矩形運載框形狀，該運載框包括兩個長元件52X和兩個短元件52Y，長元件52X沿X方向延伸，兩長元件52X在Y方向上分離。短元件52Y沿Y方向延伸，兩短元件52Y在X方向上分離。每個元件52X和52Y的內表面形成一承載肩54，其容納並支撑用戶界面44。一個大致為矩形的極安裝座56設置在其中一個長元件52X的下方，即極安裝座56沿承載件運載框的厚度方向延伸，所述極安裝座56在X-Y平面內的投影邊界未超出運載框在X-Y平面內的投影邊界。

承載件42和固定框40可以使用任何合適的材料裝配， 比如塑料、鋁或鎂。

在第2圖所示的特定實施例中，用戶界面44為透明的 觸摸屏形式，其包括與電子元件配合運行的X-Y矩陣檢測器，以為觸摸屏的X-Y矩陣中的具體位置提供指示，觸摸屏可以接受用戶輸入，如用戶手指的觸摸或人工控制的接觸。用戶界面44的透明觸摸屏可以包括矩陣薄膜，該矩陣薄膜包括帶狀電纜或其他連接到例如處理器58的電子元件的傳輸設備。處理器58和其他電子元件可以安裝在電路板60上。在所述具體實施例中，電路板60(處理器58面朝下設置)受到固定框40的支撑。雖然用戶界面44在第2圖中顯示為一個元件，用戶界面44實際上包括透明薄膜觸摸屏和透明背板，如背板玻璃。用戶界面44，包括其透明薄膜觸摸屏和透明背板，裝入承載件42的內側使得用戶界面44的邊緣容納於和/或被支撑在承載肩54上。用戶界面44在承載肩54的位置可以通過粘結劑、環氧樹脂或其他的緊固方式密封用戶界面44與承載肩54之間的間隙。這樣承載件42携帶用戶界面44可相對固定框40在數個方向上移動。

在第2圖所示的示範性實施例中，用戶界面44覆蓋在， 或直接包括，顯示屏64或其類似物上。顯示屏64被配置為圖形顯示多數個輸入操作，其對應於用戶界面二維矩陣的多數個位置。顯示屏 64可以是一個適合在用戶界面44上重疊顯示位置的液晶顯示屏或其他顯示設備(如LED)，用戶界面44對應能夠被操作者「按壓」的「開關」或「按鍵」。該顯示設備同時可以顯示與每個按鍵或開關對應的說明性文字。顯示屏64的操作電子元件設置在電路板60上，包括顯示驅動，同時可以與處理器58連接以協調操作。顯示屏64在X-Y平面上呈現矩形，其尺寸最好能夠容納於承載件42的矩形運載框內。在一個示範性實施例中，顯示屏64安裝在固定框40上，這樣顯示屏64也保持固定。在這個固定安裝的實施例中，顯示屏64可以安裝在承載件42的矩形運載框(圖中沒有52)的內邊緣內，但並不與元件52X、52Y接觸，安裝在承載件42內的顯示屏64不防礙承載件42的運動。 這樣在顯示屏64和用戶界面44之間形成空氣間隙，用戶界面44重疊於顯示屏64之上以使得用戶界面可相對於顯示屏64運行(例如振動)。在這個固定安裝實施例中，承載肩54在進行觸覺反饋時不發生運動，這樣顯示屏64上的圖像不至於發生模糊。

在另一個示範性實施例中，顯示屏64固定安裝在承載 件42(而不是固定框40)上，從而和承載件42一起運動。例如用戶界面44和承載件42和極元件的組合46可以形成一個成套部件，從而提高製造效率並降低成本。在這個實施例中，顯示屏64會在一個短時間內輕微的運動(例如振動)，此時用戶操作者無法看清顯示屏64。

固定框40在X-Y平面內還有一個大致矩形的覆蓋區。固定框40的上表面可以承載下方的電路板60，或直接包括電路板60。如上所述，在一個可替換的實施例中，固定框40的上表面可以安裝顯示屏64。固定框40的每個框角含有一個框架支脚66。排列於Y方向上的一對框架支脚66的遠端通過在Y方向上延伸的支脚架68連接。固定框40的長邊(例如在X方向上延伸的邊)在邊界上設置有一個凹口70，凹口70設置在X方向上的邊緣中間位置。在組裝觸覺反饋裝置20時凹口70用以容納支撑於承載件42的極安裝座56。固定框40的上表面的下方還包括兩個支撑於其上的安裝栓72。

固定框40包括安裝於其上的第一極元件80。承載件42 包括安裝於其上的第二極元件82。電磁線圈84可以設置在任何一個極元件上，但在所述實施例中設置在第一極元件80上，如上所述第一極元件80安裝在固定框40上。這樣第一極元件80與設置在其上的電磁線圈84可以被視為「定子」。第二極元件82可以被視為「電樞」。 在另一個示範性實施例中，電磁線圈84可以設置在第二極元件82上。

第4圖示出了極元件組合46的具體結構。極元件組合 46包括第一極元件80、第二極元件82和電磁線圈84。第一極元件80安裝在固定框40上。就組合件而言，第一極元件80設置孔86，孔86以壓入配合或以其他方式固定安裝在固定框40下端的安裝栓72上。 第二極元件82類似地設置孔88，第二極元件通過緊固件89穿過孔88安裝在承載件42的極安裝座56上。

第一極元件80和第二極元件82大致顯示為「L」形狀， 在一個非限定性實施例中，每一個第一極元件80和第二極元件82包括由若干導磁材料如軟鐵材料片或板層疊而成的結構。極元件的「L」形狀中的長邊在X方向上延伸，而短邊在Y方向上延伸。電磁線圈84包括絕緣線軸90或其他類似物，塗敷絕緣層的導線或磁導線纏繞在線軸90上。線軸90內部中空，以使極元件80通過。可替換地，線軸90可以包括極元件，其上纏繞磁導線。

出於精簡結構的目的，第一極元件80和第二極元件82 較佳地但非必要地安裝在由用戶界面44、承載件42和顯示屏64組成的組合結構的下方，以使得第一極元件80和第二極元件82處在組合結構的邊界(俯視投影時)之內。出於上述或其它理由，及為了顯示重疊的位置，在一些實施例中第一極元件80和第二極元件82使用虛線表述。

如第4圖所示，在電磁線圈84未充電時，第一極元件 80和第二極元件82之間形成間隙91。在電磁線圈84未充電時，空氣間隙91的尺寸由第一極元件80和第二極元件82的位置限定。尤其是形成兩個間隙91。第一間隙形成於第一極元件80的長邊和第二極元件82的短邊之間，第二間隙形成於第二極元件82的長邊和第一極元 件80的短邊之間。兩個間隙91為相同尺寸，共同被稱為「空氣間隙」或「間隙」。第一極元件80和第二極元件82依次分別安裝於固定框40和承載件42上。第一極元件80和第二極元件82的分別獨立安裝能夠在電磁線圈84沒有充電時使它們之間的空氣間隙91在第一方向上精確限定。

這樣，與第13圖和第14圖闡述的現有技術不同，第一 極元件80和第二極元件82並非由獨立的執行器單元支撑，這種方式提供一種「隱執行器」或「無執行器」的觸覺設備。那些現有技術中的執行器單元包括所有的極元件並限定所有極元件的位置，使得在安裝固定框和運動件之前就預限定了空氣間隙。這樣，執行器單元對於固定框和運動件而言作為中間元件進行連接。

本發明揭示的技術方案與現有技術在很多方面有所不同。例如，懸掛系統48與第一極元件80和第二極元件82物理分離。在一示範性實施例中，懸掛系統48與第一極元件80和第二極元件82均分離，此時第一極元件80與固定框40物理連接，隨後固定框40通過懸掛系統48物理連接到承載件42上，承載件42隨後物理連接到第二極元件82。在一個非限定性實施例中，物理連接是指物體直接接觸。

與現有技術不同的另一個實施例中，第一極元件80並不通過常用的中間組件(這些中間組件同樣將第二極元件82安裝在承載件42上)安裝在固定框40上。進一步地，在一個實施例中固定框40和承載件42通過懸掛系統48連接，而不是通過一個包括第一極元件80和第二極元件82的獨立執行器元件連接(這種方式提前限定了第一極元件80和第二極元件82的空氣間隙91)。在另一實施例中，承載件42和固定框40僅通過懸掛系統48連接。這些不同的實施例如文中闡述的那樣使空氣間隙91的精確設置變得容易。

而且，在一個實施例中第一極元件80安裝在固定框40上，第二極元件82安裝在承載件42上，使得間隙91的尺寸(電磁線圈未充電時)僅僅依賴於第一極元件80安裝在固定框40上的位置和第二極元件82安裝在承載件42上的位置。這樣，間隙91的尺寸不會 受到懸掛系統48的影響。

如一示範性實施例中所示，承載件42和固定框40僅通 過懸掛系統48彼此連接。尤其是，在一個示範性實施例中，承載件42和固定框40僅通過懸掛系統48連接，而不通過第一極元件80和第二極元件82上的組件連接。就這一點而言，懸掛系統48不包括或承載任何第一極元件80或第二極元件82。

如本發明叙述，電磁線圈84在用戶界面44收到用戶輸 入後進行充電，導致第二極元件82被吸引到了第一極元件80上，從而減少了間隙91。第一極元件80和第二極元件82之間的充電吸引導致支撑第二極元件82的承載件42在X方向上朝著固定框40運動(其中固定框40支撑第一極元件80)。特別地，當電磁線圈84充電時，產生的磁力導致第二極元件82被吸到第一極元件80上，從而完成磁通路。隨著承載件42在X方向上運動，承載件42上的用戶界面44隨之運動。

在一個示範性實施例中，電磁線圈84的充電導致第二 極元件82吸引到第一極元件80上，致使間隙91閉合，從而導致第二極元件82與第一極元件80的撞擊。第一極元件80和第二極元件82的撞擊通過懸掛系統48傳輸到承載件42並引發承載件42和用戶界面44的運動或振動。由於用戶的手指仍然接觸著用戶界面44，這些運動或振動從而被用戶的手指所感知。

在另一個示範性實施例中，磁性吸引和空氣間隙的幾何 尺寸能夠被設置為使得磁力推動電樞以減少空氣間隙。但是彈簧的彈力和間隙使極元件之間不發生物理接觸。隨著線圈84能量的釋放，電樞(例如第二極元件82)回歸到它的自然位置。這樣在這個可替換實施例中，空氣間隙91在正常使用中永遠不會閉合。該實施例的效果使得觸覺運動不會使任何元件發生撞擊，從而降低磨損和噪音，同時免去緩衝器組件。

承載件42被設置為相對於固定框40在至少一個方向上 運動。在第2圖中的一個示範性實施例中，鑒於空氣間隙91存在於X 方向，第二極元件82朝向第一極元件80在X方向上吸引和運動，以在電磁線圈84充電時閉合或至少減少空氣間隙91，承載件42的運動方向為沿著X軸方向。

當電磁線圈84充電以驅動第二極元件82朝向第一極元 件80運動時，懸掛系統48將承載件42連接到固定框40，並允許承載件42在第一方向(例如X方向)上運動(例如振動)。一般來說，本發明闡述的懸掛系統48包括至少兩個沿著第一方向(例如X方向)分離設置的懸掛元件。這些懸掛元件一般包括安裝於承載件下端面的上端部和安裝於支脚架68上端面的下端部。

當線圈84未充電時(例如在幾秒鐘內沒有充電)，包 括懸掛系統48的彈簧促使第一、二極元件80、82恢復至其平衡位置(例如當線圈斷電時彈簧沒有其他載荷)。當線圈84充電時，第二極元件82吸引到第一極元件80上，以關閉或至少減少空氣間隙91。當空氣間隙91減少時，不僅承載件42發生運動，包括懸掛系統48在內的彈簧在X方向上也發生負載。

在第2圖和第3圖所示的進一步示範性實施例中，懸掛 元件包括橫向懸掛彈簧92。在正常狀態下，橫向懸掛彈簧92在與第一方向垂直的平面上延伸(例如彈簧92在Y-Z平面上延伸)。在第2圖和第3圖所示的實施例中，觸覺反饋裝置20的每個端部設置一個橫向懸掛彈簧92。這些橫向懸掛彈簧92大致呈直角Z形。橫向懸掛彈簧92在一個橫向端部的頂端設置連接垂體，在相反端部的底端設置另一個連接垂體。這些連接垂體用於分別連接(例如插入方式)承載件42和支脚架68。Z形橫向懸掛彈簧92已被牢固定位以防止承載件42上下運動，向上或向下翹起，或左右旋轉。橫向懸掛彈簧92甚至可以只允許承載件42沿著X軸一個方向上運動(例如圖中的左右方向)。

第5圖和第6圖闡述了觸覺反饋裝置20’的另一個示範 性實施例，其中使用了不同配置的懸掛系統48’。第5圖和第6圖的懸掛裝置48’包括第一對懸掛元件94A和第二對懸掛元件94B。第一對懸掛元件94A在第一個YZ平面內延伸，並在該第一個YZ平面內彼此 間隔。第二對懸掛元件94B在第二個YZ平面內延伸，並在該第二個YZ平面內沿Y方向彼此間隔。該第一YZ平面和第二YZ平面沿著X方向彼此間隔，並與X軸向垂直。在第5圖和第6圖描述的的示範性實施例中，第一對懸掛元件94A和第二對懸掛元件94B各自包括矩形形狀(該矩形包括在Z方向的長邊和Y方向的短邊)，並在其頂部邊緣和底部邊緣的短邊上設置連接垂體。所述連接垂體用以與承載件42的下端面和支脚架68的上端面的例如插入孔或凹口連接。

第7圖和第8圖闡述了觸覺反饋裝置20”的另一個示範 性實施例，其中使用了不同配置的懸掛系統48”。第7圖和第8圖中的懸掛系統48”包括第一對懸掛元件96A和第二對懸掛元件96B。第一對懸掛元件96A在第一個YZ平面方向上延伸，並在該第一個YZ平面上沿Y方向彼此間隔。第二對懸掛元件96B在第二個YZ平面方向上延伸，並在該第二個YZ平面上沿Y方向彼此間隔。該第一YZ平面和第二YZ平面沿著X方向彼此間隔，並與X軸向垂直。在第7圖和第8圖描述的的示範性實施例中，第一對懸掛元件96A和第二對懸掛元件96B大致為沿Z向延伸的細長線型彈性栓。彈性栓96A和96B可以包括圓形橫截面。懸掛系統48”的細長彈性栓96A和96B配置為使得當應用多方向觸覺運動時，承載件42能夠在多數個方向上進行運動，其上承載的用戶界面44從而隨之運動。

懸掛系統48的各種具體實施方式中選擇了幾種懸掛元 件以得到預定的感覺(如運動或振動感)。懸掛元件選用合適的材料從而具備合適的彈性常數，同時考慮到參數和整體裝置的限制選擇合適的尺寸和形狀以得到所需的感覺。

第9圖示出了適用於承載件42運動的觸覺反饋裝置的示範性電路板60，其中用戶界面44沿一個方向(如X方向)運動。電路板60包括處理器58該處理器58連接於電磁線圈84以向電磁線圈84發送線圈驅動信號；連接於(顯示驅動)電子元件以驅動顯示屏64；連接於用戶界面44以接收用戶輸入或脈衝的位置指示信號從而得到對應的指令或操作。這樣，處理器58可以基於接收用戶的輸入或脈 衝而產生線圈充電信號，從而線圈充電信號為線圈充電，從而將第二極元件82吸引到第一極元件80並發生撞擊。

第9圖所示的示範性實施例使用了一套極元件(如第一 極元件80和第二極元件82)，並在一個方向上(如X方向)提供觸覺運動或觸覺反饋。在第10圖示出的另一個示範性實施例中，觸覺反饋裝置包括第一套極元件46X和第二套極元件46Y。第10圖中的第一套極元件46X類似第9圖中的那一套極元件46以提供運動，觸覺反饋裝置從而在第一方向(如X方向)上運動。第10圖中的第一套極元件46X的組件後綴數字帶有「X」表示第一方向上的觸覺運動。第10圖中的第二套極元件46Y與第一套極元件46X類似但在方向和位置上均有調整並可執行運動，觸覺反饋從而在第二方向(如Y方向)上運動。 第10圖中的第二套極元件46Y的組件後綴數字帶有「Y」表示第二方向上的觸覺運動。第二套極元件46Y中的第二極元件82Y安裝在承載件42上，第二套極元件46Y中的第一極元件80Y安裝在固定框40上。 這樣，出於修辭的考慮，第二套極元件46Y可視為包括安裝在固定框40上第三極元件80Y、安裝在承載件42上的第四極元件82Y和設置在第三和第四極元件其中之一上的第二電磁線圈44Y。在電磁線圈84沒有充電時，第三極元件80Y和第四極元件82Y安裝形成Y方向上的第二空氣間隙91Y。第二方向(或Y方向)對應於第二維運動。該第二方向(Y方向)與第一方向(X方向)垂直。

第一套極元件46X和第二套極元件46Y表示為接收通 過處理器58發出的線圈驅動信號(這些信號通過線圈連接器89應用到線圈上)。在一些具體實施例中，所應用的線圈驅動信號被處理器58同時發送到第一套極元件46X和第二套極元件46Y上，使得觸覺反饋在X方向和Y方向上同時發生。在其它具體實施例中，驅動信號分別發送到第一套極元件46X和第二套極元件46Y上，使得不同的用戶輸入(對應於不同的操作或請求指令)產生不同的觸覺反饋(例如，一種類型的脈衝或指令對應X方向上的觸覺反饋，而另一種類型的脈衝或指令對應Y方向上的觸覺反饋)。

第7圖和第8圖所示的懸掛系統48”尤其適合與第10 圖中的電路板配合使用以使承載件42在多數個方向上運動或振動。細長彈性栓形狀的懸掛元件96能夠在YZ平面內(例如沿X方向)和XZ平面內(例如沿Y方向)做彈性運動。第二套極元件46Y設置為在Y方向上運動並使其適應懸掛元件的定位。例如，第二套極元件46Y可以沿著兩個細長彈性栓組成的懸掛元件96連接組件邊緣的Y方向定位。

本發明闡述的包括彈簧類元件的懸掛系統，可以作為承 載件42外框的一個部分通過注塑一體成型，例如承載件外框的短邊52Y。懸掛系統的彈簧元件形狀，包括橫截面和彈簧件的外形，可以是單軸或多軸(尤其是以塑料件一體成型時)。彈簧件可以使用任何材料或製程製成：塑料、碳纖維、金屬、複合材料、擠壓件、注塑件、鍛造件或衝壓件。

第11圖是根據一示範性模式下觸覺反饋裝置的操作步 驟流程圖。當用戶操作者觸摸用戶界面44，在步驟11-1中感知脈衝並將脈衝的X和Y坐標的位置訊息傳輸到處理器58。在步驟11-2中，處理器58通過識別輸入的指令類型或具體案件來處理被感知的脈衝。在步驟11-3中，處理器58執行指令，例如可以是開始執行通過觸摸屏上的觸摸位置觸發的任何指令(如關閉風扇)。進一步地，處理器58同時產生一個線圈驅動信號並發送到線圈84上以為線圈充電。線圈84立即執行反饋從而盡可能快地傳輸到手指上。

這樣，當用戶界面的按壓被感測，或電壓產生變化，傳 輸到處理器58的信號不僅引起位置區分，還引起對應輸入位置的初始化運行。處理器58還向線圈84發送線圈驅動信號以為線圈充能，最終引起振動，從而提供觸覺反饋。

線圈驅動信號可以是任何期望的格式或結構。例如，線 圈驅動信號可以是指示開啟線圈的單脈衝。這個信號可以是任何數量的類型，但此處僅是用來為線圈充電。可選地，線圈充能信號能夠是所需程度的一系列脈衝。

第12圖根據本發明一特定實施例描述了觸覺反饋裝置 的製造方法。在第12圖所示的示範性模式中，步驟12-1包括將一個用戶界面安裝到或組合到承載件42上。該用戶界面如上所述是用來接收用戶輸入或脈衝。儘管圖式此為第一個步驟，但步驟12-1還可以是組裝順序中的其它位置。步驟12-2包括通過懸掛系統48將承載件42連接到固定框40上。在第12圖所示的示範性模式中，步驟12-1的固定框40、承載件42和懸掛系統48的組裝根據展開結構理解。例如，固定框40和承載件42僅通過懸掛系統48連接。步驟12-3包括將第一極元件80安裝到固定框40上，將第二極元件82安裝到承載件42上，從而組裝一套極元件46。這樣，根據第12圖所述方法，固定框40和承載件42通過懸掛系統48連接，而不是通過明顯的包括第一極元件和第二極元件的執行器組件來連接。

第一極元件80和第二極元件82其中之一設置電磁線圈 84。如前所述，第一極元件80較佳地直接固定安裝在固定框40上，第二極元件82直接固定安裝在承載件42上。步驟12-3(例如安裝極元件)可能與步驟12-2同時進行(例如合幷進入步驟12-2)或依次進行。作為步驟12-3的一部分，第一極元件80和第二極元件82其中之一(最好是做為「定子」的第一極元件)可以在安裝時能夠調整第一極元件和第二極元件之間的空氣間隙91。例如，固定框40或第一極元件80可以設置槽類物體使得固定框40或第一極元件80之間在緊固之前相對滑動。這樣，步驟12-3之後，在步驟12-4中空氣間隙91的尺寸通過將可調極元件固定在承載其的部件上而得到精確而持久的設定，例如，第一極元件80牢固地安裝在固定框40上使得第一極元件80和固定框40之間沒有位移。這樣，與第13圖和第14圖中的技術不同，在所有影響極元件的組件已經到位後，空氣間隙91才被精確限定，這樣間隙91不會受到任何後續組裝步驟的影響。在步驟12-4中精確設定的空氣間隙91補償了所有公差並形成非常連續的系統空氣間隙。例如，如果空氣間隙設定為0.324，則系統空氣間隙導致一個0.324的空氣間隙。系統對系統的振動非常非常小，使得所有系統的效 率非常高。這樣，第一極元件80和第二極元件82分別安裝到固定框40和承載件42上，其後兩個元件之間形成間隙91。這就使系統變得更加精簡，同時免去多餘的組件。

本發明所揭示的觸覺反饋裝置技術致力於提供盡可能 靈敏的觸覺反饋(例如振動)，使得操作者明白對於用戶界面的觸摸產生了作用。

觸覺反饋，例如自然的振動，可能取決於多數個因素。 振動頻率取決於不同因素的組合，包括尺寸、構成、懸掛系統中彈簧的緊固方式、線圈驅動信號的類型(無論正弦波、奇異方波或多重方波)和周期等。製造者選擇使用何種類型的驅動信號取決於操作者需要使用何種類型的動作。例如，欲變化溫度，可以使用不同的線圈驅動信號以獲得反饋感覺，以與要求的其它類型操作區別開來。這樣，線圈根據按壓不同按鍵或不同位置被不同方式驅動。

觸覺反饋裝置可以應用於各種不同的環境和/或安裝與 各種不同的設備、汽車或儀器。例如，固定框可以安裝在汽車儀錶板上。例如，固定框不可移動地形成於汽車儀錶板內部。再例如，固定框相對其所安裝在的汽車是否移動並不重要。固定框可以安裝在儀錶板上，也可以是儀錶板的一部分。

在一個實施例中，固定框可以設置安裝在文件處理設備 的控制面板中，例如複印機。在另一個實施例中，固定框可以設置安裝在自動銀行設備的控制面板中。

觸覺反饋設備並不必然合幷裝入另一母設備，但是可以 與應用其的設備共存。

此處闡述的觸覺反饋裝置不需要完整或明顯的執行器，而現有技術中的執行器的定子和線圈受到如固定板等同一組件支撑。本發明的觸覺反饋裝置分別在固定框上安裝一個第一極元件(和電磁線圈)，在支撑著輸入界面的可動承載件上安裝一個第二極元件。「分別」安裝重要之處在於第一極元件沒有借助任何將第二極元件安裝到承載件上的共同組件(如執行器)安裝到固定框上。承載件僅在 線圈充電時通過磁力相對固定框(座)運動。此處闡述的技術還包括一個簡潔的懸掛系統以安裝觸覺設備和組裝方法。

觸覺面板(如用戶界面44)整體隨著磁力運動，因此在 製造環境下更能控制位置和加速的精確度。為數不多的組件配置較簡單，還向觸覺執行器提供系統負荷。在一些實施例中，觸覺運動固有地控制在單軸方向，同時在其它方向上產生極小的運動。一些實施例相對其它觸覺技術而言實現了降低成本、提高性能、製造質量和低產品性能波動。

如前所述可以理解，在一個實施例中，一個電樞層疊結 構安裝到承載件上；一個線圈/定子安裝在基板上。在未充電配置下的位置，連同懸掛系統得到精確定位，使得當線圈充電時，電樞(即承載件)在可控的方向上以預定的方式運動。當不通電時，承載件在耗費能量後恢復到自然位置。在一些具體實施例中，當充電和放電狀態反復出現時，結果就產生觸覺運動。固定板貼住運動著的作為觸覺面板的承載件。固定板和承載件使用至少一個或多數個連接件連接，這些連接件借助其方向和連接方式將固定板和承載件保持在相對位置上。在一個實施例中，連接件是一個扁平片狀物，包括彈簧類材料。 扁平片狀物的優點是將位置保持在一個軸向內同時允許在第三軸向運動。當扁平片狀物與固定板連接好時，單軸向的觸覺運動隨之完成。

在保持固定板和可動承載件之間的懸掛間隔時，各種懸 掛配置的實施例中提供了平級的彈簧等級。這樣的懸掛系統包括垂直於觸覺屏平面的栓體，而通過磁元件得到側向觸覺。在另一個實施例中，懸掛系統包括一或多數個扁平片狀物。這些扁平片狀物形成固定板和承載件之間的懸掛間隙。這種系統能夠得到更多的觸覺軸向運動以滿足體驗要求。

雖然以上描述了許多本發明的具體實施方式，但是本領 域的具有通常知識者應當理解，這些僅是舉例說明，並不構成本技術方案的限制。本發明的保護範圍是由所附權利要求書及其等同物所限定。因此，本技術揭示的範圍包括那些本領域的具有通常知識者在顯 而易見的範圍內做出的變化。除非確實這樣說明，所提及的「單個」並不是指「一個且僅有一個」，而是指「一或多數個」。上述結構、組分和功能性等同物對於本領域的一般具有通常知識者而言特別地通過引用包含在內並通過權利要求予以包含。本領域的具有通常知識者在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護範圍。

20‧‧‧觸覺反饋裝置

40‧‧‧固定框

42‧‧‧承載件

44‧‧‧用戶界面

48‧‧‧懸掛系統

80Y‧‧‧第一極元件

82‧‧‧第二極元件

84‧‧‧電磁線圈

91‧‧‧空氣間隙

Claims (12)

1. 一種觸覺反饋裝置，包括固定框和承載件，其中，觸覺反饋裝置還包括：安裝在所述固定框上的第一極元件；安裝在所述承載件上的第二極元件；一用戶界面安裝於或包括所述承載件並設置為接收脈衝；一電磁線圈，設置在所述第一極元件和第二極元件其中之一上，所述電磁線圈根據接收脈衝而選擇性地充電；和一懸掛系統，將所述承載件連接在固定框上，使承載件和固定框在第一方向上可相對移動，其中，當所述電磁線圈不充電時，第一極元件和第二極元件在第一方向上形成一個空氣間隙；其中，所述懸掛系統與第一極元件和第二極元件物理分離，並當所述電磁線圈充電時以將第二極元件向第一極元件驅動時，允許所述固定框和承載件之間在所述第一方向上相對運動。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述第一極元件與所述固定框物理連接；所述固定框通過所述懸掛系統與所述承載件連接；所述承載件與所述第二極元件物理連接。
3. 根據申請專利範圍第1項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述承載件和固定框通過所述懸掛系統彼此連接但不通過包括第一極元件和第二極元件中任何一個元件的組件連接。
4. 根據申請專利範圍第1項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述第一極元件不通過將第二極元件連接到承載件的共用連接組件與所述固定框連接。
5. 根據申請專利範圍第1項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述第一極元件與所述固定框直接固定連接，所述第二極元件與所述承載件直接固定連接。
6. 根據申請專利範圍第1項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述懸掛系統包括至少兩個在第一方向上間隔設置的懸掛元件。
7. 根據申請專利範圍第6項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述至少兩個懸掛元件包括在自然狀態下在與所述第一方向垂直的平面上延伸的部分。
8. 根據申請專利範圍第6項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述至少兩個懸掛元件包括第一懸掛元件組和第二懸掛元件組，所述第一懸掛元件組在一個第一平面內延伸並在該第一平面內彼此間隔，所述第二套懸掛元件在一個第二平面內延伸並在該第二平面內彼此間隔，所述第一平面和第二平面彼此間隔並與第一方向垂直。
9. 根據申請專利範圍第8項所述的觸覺反饋裝置，其中，每個懸掛元件包括用於多方向上運動的圓形橫截面的彈性栓體。
10. 根據申請專利範圍第1項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述懸掛系統配置為使得觸覺運動在多數個方向上運動。
11. 根據申請專利範圍第10項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述觸覺反饋裝置進一步包括：安裝在所述固定框上的第三極元件；安裝在所述承載件上的第四極元件；和一個第二電磁線圈，設置於所述第三極元件和第四極元件其中之一上，所述電磁線圈根據接收脈衝而選擇性地充電，其中，所述第三極元件和第四極元件彼此之間當所述第二電磁線圈不充電時，在與第一方向垂直的第二方向上形成一個空氣間隙。
12. 根據申請專利範圍第1項所述的觸覺反饋裝置，其中，所述承載件包括一承載框及從所述承載框沿承載框厚度方向延伸的安裝座，第一極元件固定安裝至所述安裝座。