[发明专利]一种压电式触觉反馈执行器

权利要求书

1.一种压电式触觉反馈执行器，包括支架，n个类睫状体式触摸梁，每个类睫状体式触摸梁上的类睫状体分布特征为密度不等，2n个压电陶瓷片，控制器和电池，n为大于等于3的自然数；n个类睫状体式触摸梁并列安装在支架上，且n个类睫状体式触摸梁相互平行在同一水平面上；控制器和电池安装在支架的底平台上，电池用于为所述执行器提供电力；通过计算得出压电陶瓷片在类睫状体式触摸梁上的粘贴位置，并将一对压电陶瓷片粘贴在每个类睫状体式触摸梁的上下表面；每个压电陶瓷片均通过二级放大电路、反相放大电路及AD转换模块与控制器连接；控制器输出与类睫状体式触摸梁固有模态频率相同的正弦信号，压电陶瓷片迫使类睫状体式触摸梁发生弯曲振动，使睫状体结构的振动方向趋于一致，从而产生两个方向上不同粗糙度触觉感受。

2.根据权利要求1所述的一种压电式触觉反馈执行器，其特征在于：所述类睫状体分布特征和压电陶瓷片在类睫状体式触摸梁上的粘贴位置是通过振动力学及弹性力学相关知识结合ANSYS工程软件模拟计算分析得出，首先确定类睫状体式触摸梁材料的基本参数包括弹性模量、密度、尺寸和压电常数，然后计算类睫状体式触摸梁的固有特性，结合工程软件的模拟分析结果确定压电陶瓷片的粘贴位置和类睫状体的分布密度以及分布位置，最终使压电陶瓷片在进行激振时处于类睫状体式触摸梁的固有振型波峰波谷处，并且类睫状体式触摸梁的类睫状体触点趋于向一个方向振动，即使其趋于在振型波峰一侧分布。

3.根据权利要求1所述的一种压电式触觉反馈执行器，其特征在于：所述二级放大电路采用功率放大模块将正弦信号的幅值放大为100V，然后将信号传递给压电陶瓷片，使压电陶瓷片产生相应振动；所述反相放大电路内置电容器将控制器输出的偏置正弦信号的中心幅值调整为0，并将调整后的信号进行一级放大。

4.根据权利要求1所述的一种压电式触觉反馈执行器，其特征在于：所述支架采用绝缘亚克力板；所述类睫状体式触摸梁的材料为59铜；所述电池为碳性电池。