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由LED激活的触觉薄膜设备的低成本触觉反馈

人工智能 2021-08-02 16:08:01

一个韩国研究团队成功开发了一种利用 LED 光信号产生各种振动的技术。该技术通过显着降低光源的成本,实现了按面积和尺寸缩小的各种触感,预计这些技术将应用于包括汽车和电子在内的许多行业。

电子和电信研究所(简称 ETRI)宣布已成功开发出使用 LED 实现各种振动的技术。该技术发表在ACS Applied Materials & Interfaces的封面上。

触觉技术是指可以为用户创造触摸体验的界面。随着智能手机、家用电器、医疗设备和虚拟游戏等触摸屏设备和远程控制任务的应用增加,对精度和安全性要求的技术需求也在增加。

使用触觉技术的代表性应用包括在智能手机和平板电脑屏幕上产生的振动。当前商业化的技术在整个设备上提供振动,就像单声道扬声器一样。无论他或她触摸到哪里,用户都能感受到始终如一的相同振动。

ETRI 实现的技术允许用户根据他/她的手指触摸区域体验不同的触感。该技术有望针对用户在网上购物时手指可以感受到不同产品的不同质地的环境进行优化。

目前,智能手机或游戏手柄上的振动是由连接到电机的钟摆的运动产生的。缺点包括无法按部分提供细腻的触感,因为始终如一的振动效果会传播到整个设备。

最近开发的另一种技术是使用激光在瞬间温度变化时使用冲击波产生振动;然而,由于用于该技术的激光器的价格为数万美元,因此很难缩小尺寸和商业化。

ETRI 的研究团队成功开发了一种将低结果的光信号转化为振动的技术。这项技术可以通过使用多个小尺寸的 LED 来部分生产独立振动的显示屏,其价格范围是极其昂贵的激光光源的 1/10,000。

该技术基于吸收光能并将其转化为热能的原理。当涂有特殊光热层的薄膜被施加光能时,薄膜在加热和冷却时根据材料的热膨胀性发生弯曲和恢复,产生振动。

研究团队利用这项技术证明了通过创建由 9 个 1cm 2单元组成的 3x3 LED 序列,以宽频率带宽进行精确振动的可能性。该团队认为,该尺寸将很容易应用于更大的区域。

汽车行业的最新趋势包括使用一个集成了导航、媒体和互助系统等各种控制功能的触摸屏来代替按钮或拨号等传统操作设备。目前,每个触摸输入的反馈很简单;然而,通过这项新技术,可以同时添加转动拨盘、按下按钮、滑动等触感。

该技术提供了特别的耐用性,因为它在薄膜中不包含电子结构,易于应用于薄而灵活的显示屏。由于它可以很好地与当前活跃的柔性器件领域相结合,因此有望应用于各种研究。

研究小组还希望利用新技术作为盲文的替代品,将盲文与信息设备嫁接给视力有障碍的人。它计划努力将该技术商业化,用于汽车、触摸屏设备、电子显示器、智能手机等。

“通过实际应用旨在通过触觉传递信息的原始技术,该技术有望被广泛用于支持信息脆弱的人,例如视觉障碍者,”人类增强负责人申亨哲说。 ETRI 辅助技术研究科。

该研究团队目前正在进行后续研究,以通过提高光到振动能量转换的效率并减少电能消耗来创造足以让用户感受到感觉的振动。

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