Busque actuadores excéntricos de masa giratoria (ERM) o actuadores resonantes lineales (LRA). Microdrives de precisión proporciona buenas descripciones generales e imágenes de estos dispositivos y su física. Ambas tecnologías se basan en tecnologías de motores electromagnéticos cepillados / sin escobillas. Además, hay un resonador piezoeléctrico uni / bimorfo (con una masa de prueba, consulte la empresa Mide, por ejemplo) o motores de resonador hula hoop (marca de fábrica de Newscale tech squiggle ) y tecnologías de polímero electroactivo (EAP) ( Vivitouch de Bayer) que se pueden usar pero tienen visto una adopción limitada (debido al mayor requerimiento de voltaje operativo y la naturaleza comercializada del mercado de motores de vibración).
Todos estos enfoques se basan en tecnologías de transferencia de excitación de base mecánica donde un acoplamiento mecánico no rígido transfiere las reacciones al chasis del sistema. La excitación en ERM proviene de, lo adivinó, una masa giratoria excéntrica (componentes de fuerza de Coriolis). Para los sistemas LRA y piezoeléctricos, las excitaciones son fuerzas de reacción simples de masas oscilantes. Las tecnologías EAP se pueden diseñar de varias maneras, pero en este momento toman la misma forma que los piezoaccionadores.
La aplicación exacta de esta tecnología se rige por hápticos generales o estudios de diseño de ‘Interfaz hombre-computadora’. Por ejemplo, se ha encontrado que el umbral de sensibilidad humana para la detección de vibración táctil de la piel directa es ~ 0.02-0.05N en los dedos (efectos táctiles de Dosher pequeños de 2005), pero si la fuente de vibración se encuentra en su ropa, se disipa mucho más rápido y Es mucho más difícil de detectar. Por lo tanto, corresponde a los diseñadores de interfaces determinar los escenarios de uso y especificar los valores para la respuesta de aceleración requerida durante el uso.
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Otro factor de diseño crítico comúnmente especificado es el tiempo de respuesta : qué tan rápido puede aumentar / disminuir la magnitud de la aceleración a niveles sensibles / insensibles. Los piezoaccionadores son generalmente los mejores en ese criterio (porque los motores representan cargas inductivas con constantes de tiempo directamente proporcionales a la inercia e inductancia del rotor [aproximadamente 10 – 100 uH] pero la inductancia también es directamente intensidad de campo proporcional, por lo que una inductancia más baja implica un menor par disponible de los motores, indeseable Por otro lado, los piezoaccionadores representan cargas capacitivas con capacitancias 1MHz a> 5KHz]).
Documentos que citan umbrales de detección de vibraciones humanas:
- Salisbury, Gillespie, Tan, Barbagli, Salisbury-Efectos de los atributos del dispositivo háptico en los umbrales de detección de vibraciones, conferencia IEEE EuroHaptics 2009
- Dosher, Hannaford-Efectos de interacción humana con pequeños efectos hápticos, Presencia, vol. 14, núm. 3, junio de 2005, 329–344
- Morley, tono percibido por Rowe de estímulos vibrotactiles: efectos de la amplitud de vibración e implicaciones para la codificación de frecuencia de vibración, J. Physiol., 1990, 431, pp403-416
Estos artículos describen fuerzas en Newtons y aceleraciones en m / s2. La figura 2 de Salisbury2009 muestra los umbrales mínimos para la excitación sinusoidal detectada por las personas, con valores promedio de alrededor de 0.1N ~ 0.01G. El objetivo del artículo de Salisbury es mostrar la dependencia del instrumento en los umbrales de sensibilidad.
El artículo de Morley-Rowe, Tabla 1, muestra umbrales de amplitud de ~ 10um a una excitación de 30 Hz (= 0.036G ~ 0.04Gs). Tenga en cuenta que estos son principalmente los números de receptores de adaptación rápida de Pacini / Meissner, y que varían según la ubicación en todo el cuerpo (las vibraciones umbral en la piel palmar glabrosa frente a la dorsal de la muñeca son diferentes).
[Editar 04/02/2016] Finalmente encontré mi referencia principal:
- 2004 Hale, Stanney-Deriving pautas de diseño háptico de fundamentos psicológicos y neurológicos fisiológicos humanos
La mayoría de mis datos relevantes para la ingeniería provienen de ese documento y las citas correspondientes. (¡Uf! ¡Un extremo menos suelto!)
