震动马达技术革新引领智能工具、智能家居与VR新触觉革命：全新主动触觉系统如何颠覆交互体验
当今科技在互动体验方面的一大突破性进展便是对实物操作感觉的模拟再现。主动触觉反馈，例如振动、敲击或振荡等现象，如今可通过特制的致动器精确生成。这一通道使得人机交互更为安全、高效且直观，设备能够实时向用户传递自身状态信息，警示操作错误，甚至引导用户完成特定方向或位置的操作。
针对下一代工具的研发，主动触觉反馈技术的重要性日益凸显。
传感器和执行器的整合令手持电动工具升级为可握于手中的微型机器人，不仅辅助用户，甚至能在一定程度上实现半自主操作。为了深入挖掘触觉反馈在交互设计中的潜力，我们开发了名为UX原型PR-01的研究项目，旨在探索网络物理工具的应用案例，并实验其主动触觉反馈功能。
本图引自: Intuity-Thomas Weiß
新一代工具与设备
无论是建筑工地、车间还是林区，这些繁忙的工作环境要求所有感官的高度参与。尤其在与机器协作时，听觉和视觉通常已达到饱和点。鉴于听力保护措施及对工件的专注度要求，传统的显示器显示或声音输出并不总能满足需要，尤其是对于高压力环境下作业的老年用户，他们更容易因过多的声音信号或警告感到负担过重。
触觉反馈作为新的通信渠道应运而生，它能在不需持续关注的情况下迅速传达信息。此特性使得触觉反馈同样适用于各类工具中。
本图引自: Intuity-Thomas Weiß
品牌体验的塑造
触觉反馈不仅关乎设备的功能操作，更在品牌感知构建中发挥核心作用。一个品牌在产品系列中的整体感受如何？其触觉反馈是否传达出精准性和客观性，抑或是赋予产品趣味性与情感化的特质？产品的触感体验无一不是经过精心设计的结果，明确界定并实现触觉效果和特征，确保创造全面的品牌体验，从而使设备获得更高的价值认同，并在使用过程中提供更强的安全保障。
上图引自: Intuity-Thomas Weiß
当前应用现状
当前，触觉反馈已成为众多产品不可或缺的一部分。在汽车行业中，触觉信号有助于提高乘客安全性，例如当车辆偏离车道时，驾驶员辅助系统会通过座椅或方向盘上的脉冲震动来提醒驾驶员。视频游戏控制器则利用触觉反馈营造更加沉浸式的游戏体验，而在虚拟现实（VR）应用蓬勃发展的今天，这一点愈发重要。
本图引自: Intuity-Thomas Weiß
触觉反馈基础原理
若要有效利用触觉信号，设计中必须考虑诸多因素，包括手柄材质、合适的执行器以及触觉反馈施加的身体部位。身体不同区域对触觉的感受差异显著，指尖是极为敏感的部位之一，而上臂和臀部则只能感知到较为广泛的振动。
尽管机械振动感知通常为重点，但也需关注触觉与动觉刺激的结合，例如调节立体音响音量旋钮时，除了从格栅化中获取触觉反馈外，关节还能感受到旋钮旋转的动觉反馈。概念设计需以用户体验原型的形式具体化，并通过用户测试进行验证确认。
触觉背后的技术支撑
目前有多种机电元件可用于产生触觉反馈：
- 标准方法是基于带有偏心旋转质量（ERM: Eccentric Rotating Mass）的直流电机，通常称为“振动电机”。这种设计中，脉冲频率和强度相互耦合，响应速度较慢，虽然成本较低，但极大地限制了触觉反馈设计的自由度。
- 表面振子和线性谐振致动器（LAR）通过振荡输入信号使物体振动，从而产生可听见或感知的反馈，两者的主要区别在于重量，进而影响频谱范围和功率表现。
- 加速RAM执行器的工作原理相似，但可以促使振荡质量撞击阻尼器，从而产生既可感知又可听见的反馈。
本图引自: Intuity-Thomas Weiß
上述许多组件已针对批量生产进行了优化，易于集成至开发流程中。
在主动触觉技术领域中，值得一提的是屡获殊荣的公司——TITAN HAPTICS，这家由硅谷风险投资支持的企业专注于为游戏主机、虚拟现实（VR）、智能手机等开发先进的触觉电机，并提供触觉电子与软件解决方案，同时制造出符合行业标准的参考设计。
其核心产品 TacHammer 是 TITAN Haptics 的执行器商标，基于磁悬浮阵列技术工作，能够在单个设备上模拟所有传统触觉执行器所能产生的感觉。相比传统技术，TacHammer 磁悬浮设计的优势显著：
ERM（偏心旋转质量）电机设计主要用于低频操作，因此特别擅长于产生如游戏手柄控制器中的隆隆声触感；
LAR（线性谐振致动器）则专为高频触觉设计，但只能在较窄的带宽下运行，使其擅长传递警报信息（例如文本通知提示）和模拟数字键盘的点击手感。
而 TacHammer 能够在非常宽广的频率范围内运行，覆盖从0-500+ Hz，从而实现隆隆声、警报、点击以及音乐或声音效果等多种触觉反馈的播放。这意味着，在赛车游戏中用户可以感受到引擎转速全范围变化的同时，还能体验到枪支后坐力的真实冲击触感。
TacHammer 单一组件即可在高低频率间自由切换，为用户提供最沉浸式的触觉体验，使虚拟环境尽可能接近真实。特别是在对细节感知要求极高的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用中，TacHammer 所提供的丰富触感效果至关重要。
TacHammer 目前分为三个产品类别：
1. Carlton 系列，适用于游戏主机、VR配件及汽车应用等领域，是当前最为流行的选择。
2. Drake 系列作为最新的旗舰产品，广泛应用于移动游戏、VR/AR 设备、可穿戴设备、平板电脑、笔记本电脑以及各类游戏外设。
3. Grenville 尚未上市，但计划用于智能手机、可穿戴设备和其他小型智能硬件。
TITAN Haptics的电机在驱动电子方面具备高度灵活性，这意味着可以通过简单的H桥或D类音频放大器进行控制，从而有效降低系统的总体成本，无需使用昂贵的专业集成电路（IC）。
欲获取更多关于 TITAN Haptics 及其产品的详细信息，请访问官方网站或世强硬创平台。
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