阅读说明：本技术 可变响应旋转输入控制装置 (Variable response rotary input control device ) 是由 马克西姆·弗拉索夫 尼古拉斯·雷蒙德 让-克劳德·迪南 帕特里克·塞里西耶 于 2019-06-27 设计创作，主要内容包括：描述了一种可变响应旋转输入控制装置。本文还描述了包括旋转输入控制装置的用户输入设备。旋转输入控制装置包括：第一铁氧体衬底和第二铁氧体衬底；在第一铁氧体衬底与第二铁氧体衬底之间延伸以形成磁路的第一永磁体和第二永磁体；卷绕在第一永磁体周围的一个或更多个磁化线圈；以及限定中心容积的轮,第一铁氧体衬底和第二铁氧体衬底、第一永磁体和第二永磁体以及一个或更多个磁化线圈位于该中心容积内。用户输入设备还包括控制系统,该控制系统被配置成将电流引导至一个或更多个磁化线圈以改变第一永磁体的磁化来对旋转输入控制装置的阻力分布进行调节。(A variable response rotary input control device is described. User input devices including a rotational input control apparatus are also described herein. The rotation input control device includes: a first ferrite substrate and a second ferrite substrate; a first permanent magnet and a second permanent magnet extending between the first ferrite substrate and the second ferrite substrate to form a magnetic circuit; one or more magnetizing coils wound around the first permanent magnet; and a wheel defining a central volume within which the first and second ferrite substrates, the first and second permanent magnets, and the one or more magnetizing coils are located. The user input device further comprises a control system configured to direct current to the one or more magnetizing coils to change the magnetization of the first permanent magnet to adjust the resistance profile of the rotary input control device.)

可变响应旋转输入控制装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年6月27日提交的名为“Electromagnetic Mode Change ofPeripheral Interface Wheel”的美国临时专利申请号62/690,591的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本申请涉及用户输入设备的领域，尤其涉及旋转输入控制装置以及包括旋转输入控制装置的用户输入设备。

背景技术

除非本文另有说明，否则本部分中描述的材料不是本申请的权利要求的现有技术，并且不因包括在本部分中而被认为是现有技术。

物理计算机***接口设备可以包括键盘、鼠标、操纵杆、轮等，这些可以是用户进行操纵以与计算机设备对接的物理设备。物理计算机***接口设备可以包括用户可以操纵的轮输入元件。例如，计算机鼠标可以包括滚轮，该滚轮可以用于响应于围绕轴线旋转滚轮而在由计算机设备显示的图像或文档上平移观察窗口。接口轮可以跨多个阻力分布(resistance profiles)进行操作。例如，鼠标滚轮可以在自由转轮模式(free-wheelingmode)和棘轮模式(ratcheting mode)之间选择性地操作，这两个模式中每个模式对应于相应的阻力分布。期望的是更有效地在一个或更多个阻力分布之间进行切换的机构。

发明内容

本公开内容描述了各种机构，通过所述机构，可以以节能和可靠的方式改变旋转输入控制装置的反馈响应。

公开了一种用户输入设备，所述用户输入设备包括：旋转输入控制装置，所述旋转输入控制装置包括轮和电永磁体组件，所述电永磁体组件包括磁化装置和耦接至该磁化装置并发射磁场的永磁体；以及控制系统，所述控制系统被配置成调制供应到磁化装置的电能的量以改变旋转输入控制装置的阻力分布，该调制将永磁体从其中磁场具有第一磁通量的第一状态切换至其中磁场具有大于第一磁通量的第二磁通量的第二状态，该磁场在第一状态下和第二状态下均具有第一极性。在一些方面，电永磁体组件还包括位于电永磁体组件的相对端的铁氧体衬底，每个铁氧体衬底包括从铁氧体衬底径向突出并朝向所述轮的第一多个齿。所述轮可以限定中心开口，所述电永磁体组件设置在所述中心开口内，并且其中，所述轮包括从所述轮突出并进入所述中心开口的第二多个齿。在一些实施方式中，用户输入设备是计算机鼠标。

在一些方面，当所述永磁体处于所述第一状态时，所述阻力分布是棘轮阻力分布，所述阻力分布通过由所述电永磁体组件发射的磁通量产生，所述磁通量流经所述第一多个齿以与从所述轮突出的所述第二多个齿中的相应齿相互作用。所述永磁体可以是第一永磁体，并且所述电永磁体组件还包括第二永磁体，所述第一永磁体和第二永磁体对齐并且与所述铁氧体衬底的磁极协作以形成磁路。所述用户输入设备还包括轴，所述轴将所述电永磁体组件可旋转地耦接至所述轮。所述永磁体可以是第一永磁体，并且所述电永磁体组件还包括第二永磁体，其中所述轴在所述第一永磁体与所述第二永磁体之间延伸。在一些实现方式中，当在第一状态下时，所述阻力分布不向所述轮施加力，并且当在第二状态下时，所述阻力分布向所述轮施加棘轮力。在一些情况下，在第一状态下，通过由所述电永磁体组件发射的磁场与所述轮的可磁性吸引材料之间的相互作用来施加所述阻力分布。

公开了另一种用户输入设备，所述用户输入设备包括：旋转输入控制装置，所述旋转输入控制装置包括磁化线圈、延伸穿过磁化线圈的第一永磁体、以及第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体被配置成通过协作地发射能够操作以对抗轮的旋转的磁场来设定针对轮的阻力分布；以及控制系统，所述控制系统被配置成通过改变供应给磁化线圈的电能的量来在旋转输入控制装置的三个或更多个不同的阻力分布之间进行切换。在一些情况下，用户输入设备可以是计算机鼠标。控制系统可以包括被配置成将电流递送至一个或更多个磁化线圈以控制由磁化线圈供应的电能的量的电容器。控制系统可以包括模拟反馈回路。用户输入设备还可以包括轴，所述轮围绕所述轴旋转，所述轴在第一永磁体和第二永磁体之间延伸。在一些方面，所述轮可以限定中心容积，第一永磁体、第二永磁体和磁化线圈位于所述中心容积内。一些实施方式还可以包括：包括第一多个齿的第一铁氧体衬底和包括第二多个齿的第二铁氧体衬底，其中，第一永磁体和第二永磁体在第一铁氧体衬底与第二铁氧体衬底之间延伸以形成磁路。在一些实施方式中，所述轮可以与第一永磁体和第二永磁体机械地解耦。

在一些实施方式中，用户输入设备可以包括：旋转输入控制装置，所述旋转输入控制装置包括轮和电永磁体组件，所述电永磁体组件包括磁化线圈、延伸穿过磁化线圈的第一永磁体和与第一永磁体相邻的第二永磁体；以及控制器，所述控制器被配置成通过根据与所述电永磁体组件相关联的预定校准曲线对供应给所述磁化线圈的电能的量进行调节来设定所述旋转输入控制装置的阻力分布。在一些方面，所述预定校准曲线限定向所述磁化线圈供应不同量的电能而产生的对所述轮的旋转的阻力的量。电永磁体组件还可以包括位于所述第一永磁体和所述第二永磁体的第一端处的第一铁氧体衬底和位于所述第一永磁体和所述第二永磁体的第二端处的第二铁氧体衬底，所述第一铁氧体衬底和所述第二铁氧体衬底包括径向突出的齿。

通过以下结合附图的详细描述，本发明的其他方面和优点将变得明显，附图通过示例的方式示出了所描述的实施方式的原理。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述将容易理解本公开内容，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且附图中：

图1示出了适用于所描述的实施方式并采用无线鼠标形式的示例性用户输入设备100；

图2A至图2B示出了示例性电永磁体；

图3A示出了示例性实现方式的透视图，其中电永磁体被配置成改变与图1中所示的设备兼容的旋转输入控制装置的阻力分布；

图3B至图3C示出了旋转输入控制装置的支撑结构；

图4A至图4B示出了旋转输入控制装置的横截面视图，其中由永磁体发射的磁场的极性沿相同方向定向；

图4C示出了旋转输入控制装置的另一横截面视图，其中永磁体308的极性已经反转；

图5A示出了表示第一输入轮廓和第二输入轮廓的曲线图，所述第一输入轮廓和第二输入轮廓指示作为施加的磁动势(MMF)的函数的由电永磁体施加的扭矩的量；

图5B示出了指示输入轮廓T₁、T₂、T₃和T₄的另一个曲线图；

图5C示出了说明用于校准控制系统的方法的流程图；

图6示出了用于调节到电永磁体的一个或更多个磁化线圈的电流的示例性线性连续电流控制器；

图7A示出了用于改变旋转输入控制装置的阻力分布的电永磁体组件的侧视图；

图7B示出了在电永磁体组件处于第二状态时从电永磁体发射的磁场如何延伸穿过壳体的一个或更多个壁；以及

图8示出了用于实现本文公开的***设备的某些特征的系统。

具体实施方式

虽然描述了某些实施方式，但这些实施方式仅作为示例呈现，并且不旨在限制保护范围。本文描述的装置和系统可以以各种其他形式体现。此外，在不脱离保护范围的情况下，可以对本文描述的示例方法和示例系统的形式进行各种省略、替换和改变。

用作用户与计算机设备之间的接口的***输入设备可以包括作为物理元件的旋转输入控制装置。用户可以旋转输入控制装置以使相应的命令被发送至计算机设备。这样的输入控制装置的示例是可以位于***输入设备顶部的左按钮与右按钮之间的滚轮。滚轮可以用于平移计算机显示器的视野。例如，用户可以使用滚轮来使显示在计算机屏幕上的文档的视图滚动。其他可能的控制装置与所描述的实施方式兼容，可以包括例如旋转转盘或旋转编码器。然而，为了简单起见，将使用滚轮的示例，但是这不应该限制所描述的实施方式的预期范围。

滚轮可以具有不同的操作模式。例如，一种操作模式可以是自由转轮模式(free-wheeling mode)，在所述自由转轮模式中，滚轮可以绕轴线旋转，具有相对恒定并且低的摩擦系数(可以称为第一阻力分布)。使用这样的模式，用户可以用单个手指移动使轮旋转来在文档上快速地平移他们的视图。另一种模式可以是棘轮模式(ratcheted mode)，在所述棘轮模式中，滚轮遇到其间具有较低的摩擦力段的相对高的摩擦力的周期性段(periodicsegments)(其可被称为不同于第一阻力分布的阻力分布)。这样的模式可以允许用户在平移文档时具有更大的控制，这是因为单个手指移动以旋转轮可以导致视图的被计量的平移。

一些***输入设备允许用户根据例如相应的计算机应用、预期用途或用户偏好选择性地启用不同的阻力分布以应用于滚轮来改变滚轮的行为。公开了可用于改变应用于***输入设备的轮的阻力分布的不同机构。每个机构提供不同的功率使用、噪声、用户感觉和致动时间特性。在一些实施方式中，可以根据由激活的应用提供的参数来改变阻力分布。例如，阻力分布可能急剧增加以表示滚动的短暂暂停/停止以强调特定特征。被施加来克服增加的阻力分布的附加力可以允许滚动继续并且在某些情况下可以启动变回初始阻力分布。

下面参照图1至图8讨论这些和其他实施方式，然而，本领域技术人员将容易理解的是，本文关于这些附图给出的详细描述仅用于说明目的，而不应被解释为限制。

图1示出了适用于所描述的实施方式并采用无线鼠标形式的示例性用户输入设备100。无线鼠标100包括壳体102和输入按钮106和104。位于输入按钮106和104之间的是采用滚轮形式的旋转输入控制装置150。旋转输入控制装置150可以包括可用于实现棘轮阻力分布以用于旋转输入控制装置150绕轴线152旋转的机构。旋转输入控制装置150可以包括具有“类锯状”横断面轮廓的凹口154或耦接至具有“类锯状”横断面轮廓的凹口154。该机构可以包括用于改变与旋转输入控制装置150的旋转相关联的阻力分布的电永磁致动器。

图2A至图2B示出了示例性的电永磁体200。特别地，电永磁体200包括第一永磁体202和第二永磁体204。第一永磁体202可以具有比第二永磁体204更高的固有矫顽磁力。在一些实施方式中，永磁体202可以采用稀土(例如，钕铁硼或钐钴)磁体的形式，第二永磁体204可以采用铁磁(例如，铝镍钴合金或铁氧体)磁体的形式。第二永磁体204的较低的固有矫顽磁力允许采用磁化线圈206形式的磁化装置发射足够强度的磁场以对由第二永磁体204发射的磁场的极性进行反转而不影响第一永磁体202的磁化。例如，在一些实施方式中，第一永磁体202的固有矫顽磁力可以是第二永磁体204的固有矫顽磁力的十倍以上。第二永磁体204的较低的固有矫顽磁力也减少了花费来使第二永磁体204的极性翻转的电能的量，从而允许更高效地操作电永磁体200。第一永磁体202和第二永磁体204均定位在铁氧体衬底208之间并且与铁氧体衬底208直接接触或至少与铁氧体衬底208紧密接触。铁氧体衬底208可以由具有比第二永磁体204甚至更低的固有矫顽磁力的铁氧体材料例如低碳钢形成。铁氧体衬底208有助于引导由第一永磁体202和第二永磁体204发射的磁场。在一些实施方式中，可以调整铁氧体衬底208的大小和形状以产生具有所需大小和形状的磁场。

图2A示出了描绘由电永磁体200发射的磁通量的虚线210，其示出了如何通过沿相同的方向定向的第一永磁体202和第二永磁体204二者从电永磁体200释放磁通量以产生明确限定的北极和南极。如描述的，当两个永磁体发射的磁场的强度大致相同时，该磁场是对称的。

图2B示出了可以如何将电永磁体200从其中磁场延伸出电永磁体200的第一状态转换到其中磁场包含在电永磁体200内的第二状态。可以通过反转第一永磁体202的极性使得其以与第二永磁体204的极性相反的方向进行定向来执行将电永磁体200从第一状态转换到第二状态。由虚线210表示并由永磁体202/永磁体204二者协作产生的磁通量保持基本上包含在铁氧体衬底208、第一永磁体202和第二永磁体204内并在循环通过它们。这导致电永磁体200几乎不发射磁场。应注意，在一些实施方式中，电永磁体200可具有多于两个的状态。例如，通过在再磁化操作期间改变由磁化线圈206提供的能量的量，可以调节由电永磁体200发射的场的大小和强度以提供所需的强度。应了解，所描述的状态变化可应用于本文中所描述的任何实施方式。

图3A示出了示例性实现方式的透视图，其中电永磁体被配置成改变与图1中描述的设备兼容的旋转输入控制装置150的阻力分布。电永磁体300设置在由铁磁轮302限定的中心开口内。铁磁轮302包括突出到中心开口并朝向电永磁体300的多个齿304。电永磁体300包括第一永磁体306和第二永磁体308。磁化线圈310和磁化线圈312卷绕在第二永磁体308的不同部分的周围，并配置成使由第二永磁体308发射的磁场的极性反转，以便改变旋转输入控制装置150的阻力分布。应该注意。虽然示出了特定的磁化线圈配置，但应当理解，可以以其他方式例如通过使用强永磁体施加磁场来生成再磁化磁场。铁氧体衬底314每个包括以与铁磁轮302的齿304相同的间隔隔开的径向突出的齿316。径向突出的齿316集中由电永磁体300发射的磁场，使得铁磁轮302的旋转生成阻力分布，所述阻力分布为用户提供变化的阻力量，其中以对应于铁磁轮302旋转的速度的速率发生阻力的变化。阻力的变化是通过电永磁体300发射的磁场与铁磁轮302的齿内的铁磁材料之间的相互作用引起的。

图3B至图3C示出了旋转输入控制装置150的支撑结构。图3B示出了通过支撑结构317升高到支撑表面315上方的旋转输入控制装置150的侧视图。铁磁轮302的中心开口由非磁性轴承组件318覆盖，该非磁性轴承组件318包括自润滑轴320，该自润滑轴320可以被配置成通过接合壳体102的轴承(未示出)来在使用期间稳定铁磁轮302。在一些实施方式中，支撑表面315可以采用诸如图1所示的壳体102的输入设备壳体的壁的形式。在一些实施方式中，支撑结构317可以集成到或以某种方式结合到输入设备壳体的壁中。

图3C示出了旋转输入控制装置150和支撑结构317的分解图。特别地，齿304没有轴向延伸穿过由铁磁轮302限定的中心开口，而是为轴承组件318的一部分留出空间以通过过盈配合来接合铁磁轮302。过盈配合为轴承组件318提供了与铁磁轮302轴向对齐的简单方式。替选地，铁磁轮302也可以粘附地耦接至铁磁轮302的一侧。图3C还示出了电永磁体300如何能够耦接至支撑结构317以及轴322如何延伸穿过电永磁体300的中心区域。特别地，轴322可以在第一永磁体306和第二永磁体308之间延伸。轴322与由自润滑轴320限定的开口接合，以将铁磁轮302耦接至支撑结构317。应当注意，在一些实施方式中，轴承组件318和支撑结构317二者都可以由聚合物材料构成，以避免任何不期望的对电永磁体300的干扰。

图4A至图4B示出了旋转输入控制装置150的横截面视图，其中由永磁体306和永磁体308发射的磁场的极性沿相同方向定向。图4A示出了从径向突出的齿316发射的磁通量如何与构成齿304的铁磁材料相互作用。在所描述的位置，每个齿304位于两个相邻的径向突出的齿316之间，这导致铁磁轮302在任一方向上的旋转阻力都很低。然而，当径向突出的齿316与齿304中的相应一个齿对齐时，如图4B所示，由于沿任一方向上的旋转移动齿304远离径向突出的齿316中的相应一个齿，因此铁磁轮302的旋转变得更加困难。以这种方式，阻力分布可以向用户提供棘轮反馈，而不需要电永磁体300的任何移动。在一些实施方式中，铁磁轮可以包括改善用户手指在旋转输入控制装置150上的抓握的触觉肋状层。

图4C示出了旋转输入控制装置150的另一横截面视图，其中永磁体308的极性已经反转。因为永磁体的极性允许磁通量402在由永磁体306/308和铁氧体衬底314限定的磁路内循环，这导致磁通量402包含在铁氧体衬底314内。这导致电永磁体300与铁磁轮302之间几乎没有相互作用，其允许用户在旋转输入控制装置150的旋转期间不经历触觉反馈。

图5A示出了说明第一输入轮廓502和第二输入轮廓504的曲线图，第一输入轮廓502和第二输入轮廓504指示作为施加至永磁体的磁动势(MMF)的函数的通过永磁体施加的扭矩的量。第一输入轮廓502示出了当MMF沿着第一方向时电永磁体的扭矩输出如何增加，并且第二输入轮廓504示出了当MMF沿与第一方向相反的第二方向施加时扭矩输出如何减小。第一输入轮廓502示出了如何需要大约700A的最小MMF来充分地变换电永磁体的极性以响应于用户对旋转输入控制装置的旋转而产生显著量的扭矩。因为所施加的磁化场与流经电永磁体的磁通量相反，轮廓以缓坡开始，并且在从大约600A到900A转变为线性轮廓。虚线示出可以如何通过提供不同量的MMF实现0.9mNm和1.2mNm的扭矩。以这样的方式，可以将旋转输入控制装置的阻力分布调节至期望的水平，使得其可以在三个或更多个不同的操作状态之间切换，所述操作状态至少包括：自由转轮状态、第一棘轮状态和第二棘轮状态。

图5B示出了说明输入轮廓T₁、输入轮廓T₂、输入轮廓T₃和输入轮廓T₄的另一曲线图。输入轮廓表示电永磁体的峰值饱和度如何随时间降低。电永磁体的劣化可能由许多因素引起，这些因素包括各种部件——例如磁化线圈、用于向电永磁体提供电荷的电容器——的劣化、由于热损坏导致的磁性衬底劣化等。因此，为了实现相同的扭矩量，可以增加负责向磁化线圈供应电能的控制器，因为在经历一定量的极性切换之后可切换极性永磁体的磁性材料劣化。在一些实施方式中，控制器可以包括用于实现期望的扭矩量而不管构成电永磁体的磁性材料的劣化状态如何的电路。在一些实施方式中，与电永磁体相关联的控制器可以包括存储与追踪电永磁体的部件随时间的老化相关的分析的计算机可读存储器。在一些实施方式中，可以通过基于云的门户来存储、访问和/或操纵这些分析。控制系统可采用多种形式，包括线性连续电流控制系统、前馈控制系统或具有开关模式电流源的数字反馈回路。每种不同类型的控制系统都有其自身的优点和缺点。例如，线性连续电流控制系统受益于几乎不提供EMI、易于集成到现有系统中、并且生产相对便宜。当需要较低量的电能来改变电永磁体的磁化时，开关模式连续电流控制能够节省能量，但是倾向于相当大并且包括昂贵的部件。最后，当需要相对较低量的电能来改变电永磁体的磁化时，前馈控制系统也可以延长电池寿命，但是前馈控制系统应该在其使用寿命期间被定期地重新校准，以获得一致的阻力分布实现，并且往往实施起来更昂贵。

图5C示出了说明用于校准控制系统的方法的流程图506。工厂校准对于EPM和相应控制系统的正常运行非常重要，因为初始工厂校准确定了往往仅随时间略微变化的初始输入轮廓。如果确定实现期望的扭矩量所需的磁动势(MMF)的量略微偏离，则所得到的EPM的过磁化或欠磁化的永磁体可能会严重影响旋转输入控制反馈的性能。这部分地归因于由于输入轮廓的线性部分的陡的斜率而需要MMF的非常精确的量以实现期望的扭矩输出量。在包括其中电永磁体组件中的各种部件随时间劣化从而改变实现期望的磁场强度所需的电荷量的某些情况下，周期性重新校准可能是有帮助的。根据所使用的控制系统的类型，定期重新校准可以或多或少地有用。流程图506示出了用于校准或重新校准由旋转控制轮提供的阻力的量的方法。在508处，可以通过在电永磁性组件处于其中由电永磁体组件发射的磁场强度被最小化的第一状态的情况下要求用户对旋转控制装置进行旋转来进行自由转轮摩擦力的估计。然后可以使用位置传感器跟踪旋转控制装置的RPM以测量RPM的衰减速率。然后，该测量可以用于建立由诸如轴承磨损、由旋转控制轮内和附近的污染物的构建引起的额外摩擦等因素引起的新的对旋转的基线阻力。可以使用较高基线阻力的检测来减少需要由电永磁体组件提供的阻力的量以产生期望的对旋转的阻力的量。在510处，可以要求用户再次旋转旋转控制装置。在旋转输入控制装置旋转期间，电永磁体可以被施加以不同的扭矩水平来观察因而得到的RPM的衰减量。以这种方式，可以使用针对测试的不同扭矩水平的衰减率的改变来产生允许在旋转输入控制装置处产生期望量的扭矩的新的扭矩曲线。在一些实施方式中，可以要求用户多次旋转旋转输入控制装置以从足够大量的不同扭矩设置获得准确的读数。例如，可以将第一电荷量施加到电永磁体以确定扭矩曲线的饱和点，同时可以施加第二、第三以及有时更多量的能量来识别扭矩曲线的线性部分的斜率。以这种方式，可以确定详细的扭矩曲线以帮助控制系统实现许多不同用途所需的扭矩量。应当注意，在一些情况下，当更新扭矩曲线以提供对旋转控制轮的旋转的阻力的精确量时，扭矩曲线也可以称为校准曲线。

图6示出了用于调节到电永磁体的一个或更多个磁化线圈的电流的示例性线性连续电流控制器。数字/模拟转换器602可以被配置成从微控制器604接收输入信号并将输入信号转换为由误差放大器608接收的电流整定值606，在误差放大器608处，将电流整定值606与系统生成的电流量607进行比较。将电流整定值606提供足以提供所需的电能的量的持续时间。在一些实施方式中，数字/模拟控制器602可以被从输入信号产生电流整定值606的脉冲宽度调制器和积分器/滤波器组合代替。提供给磁化线圈的电流607与电流整定值606之间的差由误差放大器608放大，然后用于至少部分地控制数字控制和电流导引模块610的操作。数字控制和电流导引模块610被配置成接收来自微电容器604的输入信号，然后基于来自微控制器604和误差放大器608的输入来控制双极结晶体管(BJT)612的操作。这样，可以根据电流整定值606来控制在磁化线圈614处接收的来自储能电容器611的电流的量。由于控制系统是电子的，因此控制器可以被配置成响应于用户输入或响应于由用户输入设备操纵的应用所提供的提示而改变由相关联的电永磁体产生的阻力分布。例如，可以通过激励磁化线圈614来暂时暂停旋转输入控制装置的旋转。

图7A示出了用于改变旋转输入控制装置的阻力分布的电永磁体组件700的侧视图。特别地，电永磁体组件700包括设置在由诸如聚合物或陶瓷基材料的磁中性材料形成的壳体702内的电永磁体200。电永磁体200可以与先前在图2A至图2B中描述的电永磁体200类似或相同，并且电永磁体200被描述为处于其中几乎没有磁场从电永磁体200发出的第一状态。可以将壳体702定位在支撑表面上并通过偏置机构706来偏离轮704。可以将偏置机构706配置成当电永磁体200处于电永磁体200不发射磁场的第一状态时防止壳体702接触轮704。

图7B示出了当电永磁体200处于第二状态时从电永磁体200发射的磁场如何延伸穿过壳体702的一个壁或更多个壁。然后磁场能够与结合在轮704和/或与偏置机构706相关联的支撑结构708内的可磁性吸引材料相互作用，并且产生克服由偏置机构706施加的力以将壳体702的角部推入以至少周期性地与轮704接触的力。轮704包括与壳体702的角部相互作用以在轮704旋转期间向使用者提供棘轮反馈的不规则或刚性外表面。应当理解，可以通过增加或减小由电永磁体200发射的磁场的强度来微调或改变与轮704相关联的阻力分布，以适应特定的环境。例如，对于一些实施方式，配置电永磁体200以将壳体702的角部按压到轮704中达到完全阻止轮704移动的程度可能是有益的。

图8示出了根据某些实施方式的用于操作主计算设备(例如，主计算设备810)的系统800。系统800可用于实现本文所讨论的主计算设备或***接口设备以及本文中定义的或在本公开内容的范围内但未必明确描述的无数实施方式中的任一个。系统800可以包括可以经由总线子系统804与多个***设备(例如，输入设备)通信的一个或更多个处理器802。这些***设备可以包括：存储子系统806(包括存储器子系统808和文件存储子系统810)、用户接口输入设备814、用户接口输出设备816以及网络接口子系统812。用户输入设备814可以是本文描述的任何输入设备类型(例如键盘、计算机鼠标、遥控器等)。用户输出设备816可以是任何类型的显示器，包括计算机监视器、手持设备(例如智能电话、游戏系统)上的显示器等，如本领域普通技术人员将理解的。替选地或另外地，显示器可以包括虚拟现实(VR)显示器、增强现实显示器、全息显示器等，如本领域普通技术人员将理解的。

在一些示例中，内部总线子系统804可以提供用于使计算机系统800的各种组件和子系统按预期彼此通信的机构。尽管将内部总线子系统804示意性地示出为单个总线，但该总线子系统的替选实施方式可以使用多个总线。另外，网络接口子系统812可以用作用于在计算机系统800与其他计算机系统或网络之间传达数据的接口。网络接口子系统812的实施方式可以包括有线接口(例如以太网、CAN、RS232、RS485等)或无线接口(例如

BLE、

Wi-Fi、蜂窝协议等)。

在一些情况下，用户接口输入设备814可以包括：键盘、呈现器、定点设备(例如鼠标、轨迹球、触摸板等)、结合到显示器中的触摸屏、音频输入设备(例如，语音识别系统、麦克风等)、人机接口(HMI)和其他类型的输入设备。通常，术语“输入设备”的使用旨在包括用于将信息输入到计算机系统800的所有可能类型的设备和机构。另外，用户接口输出设备816可包括显示子系统、打印机或诸如音频输出设备等的非视觉显示器。显示子系统可以是任何已知类型的显示设备。通常，术语“输出设备”的使用旨在包括用于从计算机系统800输出信息的所有可能类型的设备和机构。

存储子系统806可以包括存储器子系统808和文件存储子系统810。存储器子系统808和文件存储子系统810表示可以存储提供本公开内容的实施方式的功能的程序代码和/或数据的非暂时性计算机可读存储介质。在一些实施方式中，存储器子系统808可以包括多个存储器，所述多个存储器包括用于在程序执行期间存储指令和数据的主随机存取存储器(RAM)818和可以存储固定指令的只读存储器(ROM)820。文件存储子系统810可以为程序和数据文件提供持久(即，非易失性)存储，并且可以包括：磁力驱动器或固态硬盘驱动器、光学驱动器连同相关联的可移动介质(例如CD-ROM、DVD、Blu-Ray等)、基于可移动闪存的驱动器或卡以及/或者本领域中已知的其他类型的存储介质。

应当理解，计算机系统800是说明性的而非旨在限制本公开内容的实施方式。具有比系统800的组件更多组件或更少组件的许多其他配置是可能的。各种实施方式还可以在各种各样的操作环境中实现，在一些情况下，操作环境可以包括可以用于操作多个应用中的任何一个的一个或更多个用户计算机、计算设备或处理设备。用户或客户端设备可以包括多个通用个人计算机例如运行标准操作系统或非标准操作系统的台式计算机或膝上型计算机以及运行移动软件并且能够支持许多网络和消息传递协议的蜂窝设备、无线设备和手持设备中的任何一个。这样的系统还可以包括运行各种商业可用操作系统和用于诸如开发和数据库管理目的的其他已知应用中的任何一个的多个工作站。这些设备还可以包括其他电子设备，例如虚拟终端、瘦客户端、游戏系统和能够通过网络进行通信的其他设备。

大多数实施方式利用至少一个本领域技术人员熟悉的用于支持使用各种商业可用协议例如TCP/IP、UDP、OSI、FTP、UPnP、NFS、CIFS等中的任何一个的通信的网络。网络可以是例如局域网、广域网、虚拟专用网、因特网、内联网、外联网、公共交换电话网、红外网络、无线网络以及它们的任何组合。

在利用网络服务器的实施方式中，网络服务器可以运行各种服务器或中间层应用中的任何一种，包括HTTP服务器、FTP服务器、CGI服务器、数据服务器、Java服务器和业务应用服务器。服务器还能够响应于来自用户设备的请求执行程序或脚本，例如通过执行可以被实现为以任何编程语言或任何脚本语言以及它们的组合编写的一个或更多个脚本或程序的一个或更多个应用，所述编程语言包括但不限于C、C#或C++，所述脚本语言例如Perl、Python或TCL。服务器还可以包括数据库服务器，包括但不限于可从

和

商业地获得的数据库服务器。

这样的设备还可以包括计算机可读存储介质读取器、通信设备(例如调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信设备等)以及如上所述的工作存储器。计算机可读存储介质读取器可以与非暂时性计算机可读存储介质连接或配置为接收非暂时性计算机可读存储介质，非暂时性计算机可读存储介质代表远程存储设备、本地存储设备、固定存储设备和/或可移动存储设备以及用于临时地和/或更永久地包含、存储、传输和检索计算机可读信息的存储介质。系统和各种设备通常还将包括位于至少一个工作存储器设备内的多个软件应用、模块、服务或其他元件，包括操作系统和应用程序例如客户端应用或浏览器。应当理解，替选实施方式可能相比于上述有许多变化。例如，也可以使用定制的硬件并且/或者可以在硬件、软件(包括便携式软件，例如小应用程序)或二者中实现特定元件。此外，可以采用与诸如网络输入/输出设备的其他计算设备的连接。

示出和描述的各种实施方式仅作为示例提供用以说明权利要求的各种特征。然而，关于任何给定实施方式所示出和所描述的特征不必限于相关实施方式，并且可以与所示出和所描述的其他实施方式一起使用或组合。此外，权利要求旨在不受任何一个示例实施方式的限制。

尽管本公开内容提供了某些示例实施方式和应用，但是对于本领域普通技术人员明显的其他实施方式——包括不提供本文所述的所有特征和优点的实施方式——也在本公开内容的范围内。因此，本公开内容的范围旨在仅通过参考所附权利要求来限定。