机械式档位由物理棘爪产生,电子式档位靠马达模拟,手感存在差异
别名: 棘爪档位 · haptic encoder · 电子档位 · virtual detent
概念解释
机械旋钮的格来自棘爪或滚珠掉进槽里,力曲线由金属和弹簧决定,断电也在。电子档位是无槽的编码器外加马达:转到软件认为该停的角,马达顶一下或拉一把。机械与电子档位手感不同,不是说谁更高级,而是事件的来源、延迟和失效方式都不一样。格数疏密是上一层;这里问的是这格是槽还是脉冲。
机制
棘爪的骤降与轴的几何锁死绑定,延迟是材料的,几乎为零,反转方向时槽还在原处。马达模拟要先采样角度、再计算、再出力,脉冲晚于真实转角,快速拧时会追不上,格变成「转过了才震一下」。马达还能随模式改格数、改力度,这是机械做不到的;但关掉驱动、省电、饱和时,格消失,旋钮突然变成光滑轴,语义从量化退回连续。机械槽磨损后变浅,格还在只是钝;电子格在软件里可以一夜改掉,手的计数标尺被重置。两者都可以「有档位」,回执通道却一个在几何里,一个在伺服环里。
怎么研究
同一直径、同一标称每转格数,对比棘爪件和带力反馈的编码器,扫过转速。
自变量:档位实现(棘爪 / 滚珠 / 马达)、指令延迟、马达是否允许被软件改格、断电或驱动关闭。 因变量:快速拧时的漏格、反向时格是否还在原角、驱动关闭后的行为、人是否仍按格计数。
把「喜欢」和「能数」分开。电子档在慢转时可以仿得很像,缺陷出现在甩动、反向和掉电。测驱动关闭是必做,不是故障演示。
边界
没有马达的增量编码器可以电气上很细,手上完全光滑,不要把它叫做电子档位。汽车中控那种可换功能的旋钮几乎必须电子档,以便音量和列表用不同格;机械棘爪做不到一颗钮两套格。安全关键的「必须摸到格」在掉电后仍要在,不能只靠马达。低温让润滑变稠,机械槽变沉;马达则可能因电流限制变弱,两种失效不像同一种「手感变差」。
怎么落地
- 格必须在没电时仍在的通道,用棘爪或滚珠,不要用伺服去冒充。
- 需要随模式改粒度的旋钮,用马达,并在模式切换时让格的变化可察觉,避免同一手感突然代表另一份步进。
- 马达方案必须规定驱动关闭时的语义:光滑、刹住、还是禁止再调。
- 验证:慢转、甩动、快速反向各数十次,数漏格和错位。关掉马达再拧,看人是否还以为有格。温度箱里复测。若甩动漏格高于可接受,降每转格数或改回机械槽,而不是把脉冲开得更响。