日企研发触觉零部件用于汽车、医疗
2024/01/12
日本各电子零部件企业将向市场投放再现冲击和手感的“触觉技术”零部件。京瓷将于2024年正式推出反应时间缩短至原来30分之1的振动零部件。阿尔卑斯阿尔派(ALPSALPINE)将于2025年推出振动强度2倍以上的零部件。开拓汽车、建筑、医疗等领域的市场。
京瓷开发出了使用施加电压后就会振动的“压电元件”技术的零部件。在滋贺县野洲市的工厂设置实证生产线,力争到2030年实现300亿日元规模的销售额。
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用手指按下京瓷的振动零部件,就能获得“咔嗒”一声的按键般的触感 |
用手指一按,就能感受到“咔嗒”的触感。预计将在工业设备的操作面板和汽车方向盘周围采用。取代容易受到水和灰尘影响的物理按键。
触摸屏通常使用小型马达来产生振动,反应大约需要30毫秒。压电元件仅需不到1毫秒,京瓷表示“可以实现与物理按键同等的反应速度”。
京瓷的压电元件只有约1毫米厚,比马达还小。即使在低电压下也能工作,适合用于注重安全性的零部件。
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TDK将从2024年春季开始量产即使用湿手或戴着手套也产生反应的压电式触摸开关。设想用于冰箱、洗衣机等家电以及汽车等用途。
触觉技术是指,可以通过虚拟现实(VR)或远程来体验各种触觉的技术。一直以来这种技术主要由家用游戏机的控制器拉动需求。但汽车和医疗等其他行业对使用触觉技术的需求一直很大,随着振动零部件和传感器技术的提高,触觉零部件能够进行精细的表现。
美国调查公司Global Industry Analysts的统计显示,振动零部件等触觉技术相关的全球市场规模2030年将达到470亿美元,与2022年相比增至2.8倍。
阿尔卑斯阿尔派将于2025年面向小型电子设备推出振动电子零部件。该公司生产“Nintendo Switch”等游戏机使用的振动零部件,将开拓更多用途。预计抓住可穿戴终端等的需求。到2027年度把振动零部件的销售额增至2023年度的1.5~2倍,达到150亿~200亿日元。
阿尔卑斯阿尔派的零部件将使用形状记忆合金(SMA)。通过使合金通电或停电,反复加热和放热,合金会瞬间伸缩振动。利用这个机制,可以在相同体积下产生2倍以上的强力冲击。
围绕振动零部件,很多人希望纯电动汽车(EV)向司机通报危险时,除了声音和光之外,还能使用振动进行通报。阿尔卑斯阿尔派表示,“还存在配合音乐进行振动的需求”。
村田制作所的子公司MIRAISENS开发了利用AI来设计振动的软件,从2022年开始向多家游戏开发企业等提供。开发时间缩短至原来的10分之1。使用这种技术的游戏最早在2024年进入市场。
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村田制作所的子公司MIRAISENS开发了利用振动让大脑产生错觉,制造出犹如指尖被拉扯的感觉和 |
通过给终端设备内置指尖用振动零部件,制造出犹如指尖被拉扯的感觉和表面给人以粗糙触感的振动。
如果能够远程再现触觉,将有助于工业领域的省人化。日本大林组和庆应义塾大学开发了在隧道挖掘工程中远程自动填充火药的技术。使用了庆应义塾大学的“真实触觉(Real Haptics)”技术。挖掘工程伴随着崩塌和火药爆炸的危险,一直需要无人化技术。新技术同时也有助于应对技术人员短缺的问题。力争到2026年度实现实用化。
日本各电子零部件企业还将着眼于医疗领域的应用。除了可用于远程诊察之外,还有望与手术系统联动。还出现面向听觉障碍者,开发通过振动传递语音和声音方向的设备等动向。
各电子零部件企业容易受到经济波动的影响,盈利来源的多样化成为经营课题。振动零部件有望应用于广泛的产业,因此成为有力的候选业务。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)福岛悠太、新田荣作、大平祐嗣
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