CN104127034A - 一种凸轮式脚用计算机键盘操纵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凸轮式脚用计算机键盘操纵装置，包括立柱，其特征是：所述立柱上设置有支撑板，所述支撑板上设置有滑槽，所述支撑板上设置有一组伸缩杆，每个所述伸缩杆的上端通过大螺母固定在所述支撑板上，所述伸缩杆上设置有连接架，所述连接架的下端设置有横向推杆，所述横向推杆的下端设置有触头，所述连接架的一侧设置有纵向推杆，所述连接架的上侧设置有下压杆，所述横向推杆连接触头横向驱动机构，所述纵向推杆连接触头纵向驱动机构，所述下压杆连接触头竖直驱动机构。该装置安装容易，操作简便，性能可靠，很大程度地提高了上肢行动不便的残疾人使用计算机键盘的速率。

Description

一种凸轮式脚用计算机键盘操纵装置

技术领域

本发明涉及一种计算机键盘操纵装置，更具体地说，涉及一种凸轮式脚用计算机键盘操纵装置。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高，计算机在人们生活中的应用越来越广泛。为了使人们更好地使用计算机，市场上出现了一些计算机相关的辅助装置。这些计算机相关的辅助设备，使人们更好地使用计算机进行工作或者娱乐。但是很多手部不方便或者没有手部的残疾人却不能很好地使用计算机键盘，市场上也没有一种可供上肢行动不便的残疾人操纵计算机键盘的装置。因而，市场上就亟需一种可供上肢行动不便的残疾人操纵计算机键盘的装置。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种凸轮式脚用计算机键盘操纵器，在应用时该装置安装容易，操作简便，性能可靠，很大程度地提高了上肢行动不便的残疾人使用计算机键盘的速率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种凸轮式脚用计算机键盘操纵装置，包括立柱，其特征是：所述立柱上设置有支撑板，所述支撑板上设置有滑槽，所述支撑板上设置有一组伸缩杆，每个所述伸缩杆的上端通过大螺母固定在所述支撑板上，所述伸缩杆上设置有连接架，所述连接架的下端设置有横向推杆，所述横向推杆的下端设置有触头，所述连接架的一侧设置有纵向推杆，所述连接架的上侧设置有下压杆，所述横向推杆连接触头横向驱动机构，所述纵向推杆连接触头纵向驱动机构，所述下压杆连接触头竖直驱动机构，所述触头的下端设置有键盘支板，所述支撑板上设置所述触头竖直驱动机构和触头纵向驱动机构，所述伸缩杆的下端设置所述触头横向驱动机构。

作为对本技术方案的进一步限定，所述触头横向驱动机构包括第一电动机、横向凸轮和横向连杆，所述横向凸轮固接于第一电动机，所述横向连杆的一端枢接于横向凸轮，所述横向连杆的另一端轴接于所述横向推杆，所述第一电动机通过第一电动机支架固接于伸缩杆的下端；所述触头纵向驱动机构包括第二电动机、纵向凸轮、和纵向连杆，所述的纵向凸轮固接于第二电动机，所述第二电动机通过第二电动机支架固接于支撑板，所述的纵向连杆的一端枢接于纵向凸轮，所述的纵向连杆的另一端轴接于所述纵向推杆；所述触头竖直驱动机构包括第三电动机、竖直凸轮和竖直连杆，所述的竖直凸轮与第三电动机的机轴固接，所述第三电动机固接于支撑板，所述的竖直连杆的一端枢接于竖直凸轮，所述的竖直连杆的另一端轴接于所述下压杆。

作为对本技术方案的进一步限定，所述横向推杆通过导向孔穿过所述连接架，所述纵向推杆通过导向轮与连接架的导向槽相配合。

作为对本技术方案的进一步限定，所述键盘支板通过夹子固接于键盘支柱的一端，所述键盘支柱的另一端固接于所述支撑板。

作为对本技术方案的进一步限定，所述第一电动机、第二电动机和第三电动机连接A/D转换器，所述A/D转换器主控制器，所述主控制器分别连接第一开关、第二开关和第三开关。

作为对本技术方案的进一步限定，所述立柱上设置有信息采集器，所述信息采集器连接显示器。

作为对本技术方案的进一步限定，所述伸缩杆包括伸缩杆上端和伸缩杆下端，所述伸缩杆上端和伸缩杆下端之间连接有压缩弹簧，所述伸缩杆上端和伸缩杆下端均附有螺纹。伸缩杆上端和伸缩杆下端之间保持有一定的弹簧力作用，在不受外力或外力消失时，伸缩杆上端和伸缩杆下端之间保持相对位置不变。

该发明的有益之处是：本发明的触头竖直驱动机构用于驱动触头竖直方向上下移动，触头纵向驱动机构用于驱动触头纵向来回移动，触头横向驱动机构用于驱动触头横向来回移动；在应用时该装置安装容易，操作简便，该装置仅有第一开关、第二开关、第三开关三个控制按键，在运用过程中简单易学，性能可靠；该装置设置有用于观察触头和键盘相对位置的信息采集器和显示器，可以为使用者提供更精确的触头位置，很大程度地提高了上肢行动不便的残疾人使用计算机键盘的速率，该装置采用机电系统控制，性能可靠，动作迅速，在使用时，仅有三个操纵按键，使用很简便，降低了使用计算机键盘的复杂性。

附图说明

图1为本发明的执行机构的结构示意图。 

图2为触头的横向驱动机构示意图。

图3为触头的图向驱动机构示意图。

图4为本发明的操作机构的结构示意图。

图5为连接架、滑槽及导向轮的结构示意图。

图6为伸缩杆的结构示意图。

图7为本发明的控制系统的电路原理图。

其中：1、支撑板，2、滑槽，3、第三电动机，4、竖直凸轮，5、竖直连杆，6、下压杆，7、导向轮，8、纵向推杆，9、纵向连杆，10、纵向凸轮，11、第二电动机，12、第二电动机支架，13、信息采集器，14、夹子，15、导向槽，16、键盘支板，17、横向推杆，18、触头，19、导向孔，20、横向连杆，21、第一电动机，22、横向凸轮，23、第一电动机支架，24、连接架，25、伸缩杆，26、键盘支柱，27、立柱，28、控制箱，29、控制平板，30、第一开关，31、显示器，32、第三开关，33、第二开关，34、大螺母，251、伸缩杆上端，252、伸缩杆下端，253、压缩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种凸轮式脚用计算机键盘操纵器作进一步说明。

参见图1-图7，本发明包括立柱27，所述立柱27上设置有支撑板1，所述立柱27的上端设置有支撑板1，所述支撑1板上设置有滑槽2，所述支撑板2的上设置有一组伸缩杆25，每个所述伸缩杆25的上端251穿过所述滑槽2后连接大螺母34，所述伸缩杆25的下端252上设置有连接架24，所述连接架24的下端252设置有横向推杆17，所述横向推杆17的下端设置有触头18，所述连接架24的一侧设置有纵向推杆8，所述连接架24的上侧设置有下压杆6，所述横向推杆17连接触头横向驱动机构，所述纵向推杆8连接触头纵向驱动机构，所述下压杆6连接触头竖直驱动机构，所述触头18的下端设置有键盘支板16，所述支撑板1上设置所述触头竖直驱动机构和触头纵向驱动机构，所述伸缩杆25的下端设置所述触头横向驱动机构。

所述触头横向驱动机构包括第一电动机21、横向凸轮22、横向连杆20和横向推杆17，所述横向凸轮22固接于第一电动机21，所述横向连杆20的一端枢接于横向凸轮22，所述横向连杆20的另一端轴接于横向推杆17，所述第一电动机21通过第一电动机支架23固接于伸缩杆25的下端；所述触头纵向驱动机构包括第二电动机11、纵向凸轮10、纵向连杆9和纵向推杆8，所述的纵向凸轮10固接于第二电动机11，所述第二电动机11通过第二电动机支架12固接于支撑板1，所述的纵向连杆9的一端枢接于纵向凸轮10，所述的纵向连杆9的另一端活动轴接于纵向推杆8；所述触头竖直驱动机构包括第三电动机3、竖直凸轮4、竖直连杆5和下压杆6，所述的竖直凸轮4与第三电动机3的机轴固接，所述第三电动机3固接于支撑板1，所述的竖直连杆5的一端枢接于竖直凸轮4，所述的竖直连杆5的另一端轴接于下压杆6，上述第一电动机21、第二电动机11和第三电动机3都是采用伺服电动机。

所述横向推杆17通过导向孔19枢接于所述连接架24，所述纵向推杆8通过导向轮7与连接架24的导向槽15相配合，纵向推杆8和导向轮7过盈配合。导向轮7在纵向推杆8的作用下可以在导向槽15内上下移动，纵向推杆18只能纵向推动或者拉动连接架24，而不能带动导向架24上下移动。

所述键盘支板16通过夹子14固接于键盘支柱26的一端，所述键盘支柱26的另一端固接于所述支撑板1。

所述第一电动机21、第二电动机11和第三电动机3连接A/D转换器，所述A/D转换器主控制器，所述主控制器分别连接第一开关30、第二开关33和第三开关32。所述的主控制器、A/D转换器分布于控制箱28的内部，显示器31、第一开关30、第二开关33和第三开关32位于控制平板29上，控制平板29的下侧设置控制箱28。

所述立柱34上设置有信息采集器13，所述信息采集器13连接显示器31，信息采集器13采用摄像装置。

所述伸缩杆上端251和伸缩杆下端252之间设置有压缩弹簧253，在压缩弹簧253的作用下，当不受外力或外力消失时，伸缩杆上端251和伸缩杆下端252之间保持相对位置不变，伸缩杆上端251和伸缩杆下端252均附有螺纹。

在具体操作过程中，将立柱34固定于合适的位置，将键盘放置于键盘支板16上。该装置的操作者可通过显示器31观察信息采集器13采集的信息 ，根据信息采集器13采集的信息控制触头18发生横向、纵向、上下运动，以达到控制键盘中每个按键的目的。首先根据横向推杆17运动的两个极限位置和中间位置，来确定键盘在键盘支板16上的横向位置；再根据纵向推杆8运动的两个极限位置和中间位置，来确定键盘在键盘支板16上的纵向位置；调节下压杆6到合适的动作位置，确定键盘支板16的竖直位置，这样键盘的位置就确定下来。

当该装置的操作者向上端移动一次第一开关30时，主控制器发出信号，通过D/A转换器控制第一电动机21，使得第一电动机21顺时针方向转动，进而通过横向凸轮22、横向连杆20和横向推杆17使得触头18在横向朝一个方向移动键盘上一个按键的距离，当操作者撤销对第一开关30的激励时，第一开关30会自动回复到中间位置，这就完成了触头18在横向一个方向上一个按键距离的移动；当该装置的操作者向下端移动一次第一开关30时，主控制器发出信号，通过D/A转换器控制第一电动机21，使得第一电动机21逆时针方向转动，进而通过横向凸轮22、横向连杆20和横向推杆17使得触头18在横向朝另一个方向移动键盘上一个按键的距离，当操作者撤销对第一开关30的激励时，第一开关30会自动回复到中间位置，这就完成了触头18在横向另一个方向一个按键距离的移动。

当该装置的操作者向上端移动一次第二开关33时，主控制器发出信号，通过D/A转换器控制第二电动机11，使得第二电动机11顺时针方向转动，进而通过纵向凸轮10、纵向连杆9和纵向推杆8使得触头18在纵向朝一个方向移动键盘上一个按键的距离，当操作者撤销对第二开关33的激励时，第二开关33能自动回复到中间位置，这就完成了触头18在纵向一个方向上一个按键距离的移动；当该装置的操作者向下端移动一次第二开关33时，主控制器发出信号，通过D/A转换器控制第二电动机11，使得第二电动机11逆时针方向转动，进而通过纵向凸轮10、纵向连杆9和纵向推杆8使得触头18在纵向朝另一个方向移动键盘上一个按键的距离，当操作者撤销对第二开关33的激励时，第二开关33能自动回复到中间位置，这就完成了触头18在纵向另一个方向上一个按键距离的移动。

当该装置的操作者按下第三开关32时，主控制器发出信号，通过D/A转换器控制第三电动机3，使得第三电动机3顺时针方向转动一圈，进而通过竖直凸轮4、竖直连杆5和下压杆6的共同作用使得触头18向下移动一次，当操作者撤销对第三开关3的激励时，第三开关3能自动回复到初始位置，在伸缩杆25的作用下，触头18在下压杆6恢复到原来位置时也恢复到原来高度，这就完成了键盘的一次敲击过程。 

以上已将本发明的具体方案做一详细说明，但是以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，故不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，应仍属发明涵盖范围内，所属领域技术人员也应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种凸轮式脚用计算机键盘操纵装置，包括立柱，其特征是：所述立柱上设置有支撑板，所述支撑板上设置有滑槽，所述支撑板上设置有一组伸缩杆，每个所述伸缩杆的上端通过大螺母固定在所述支撑板上，所述伸缩杆上设置有连接架，所述连接架的下端设置有横向推杆，所述横向推杆的下端设置有触头，所述连接架的一侧设置有纵向推杆，所述连接架的上侧设置有下压杆，所述横向推杆连接触头横向驱动机构，所述纵向推杆连接触头纵向驱动机构，所述下压杆连接触头竖直驱动机构，所述触头的下端设置有键盘支板，所述支撑板上设置所述触头竖直驱动机构和触头纵向驱动机构，所述伸缩杆的下端设置所述触头横向驱动机构。

2.根据权利要求1所述的凸轮式脚用计算机键盘操纵装置，其特征在于：所述触头横向驱动机构包括第一电动机、横向凸轮和横向连杆，所述横向凸轮固接于第一电动机，所述横向连杆的一端枢接于横向凸轮，所述横向连杆的另一端轴接于所述横向推杆，所述第一电动机通过第一电动机支架固接于伸缩杆的下端；所述触头纵向驱动机构包括第二电动机、纵向凸轮、和纵向连杆，所述的纵向凸轮固接于第二电动机，所述第二电动机通过第二电动机支架固接于支撑板，所述的纵向连杆的一端枢接于纵向凸轮，所述的纵向连杆的另一端轴接于所述纵向推杆；所述触头竖直驱动机构包括第三电动机、竖直凸轮和竖直连杆，所述的竖直凸轮与第三电动机的机轴固接，所述第三电动机固接于支撑板，所述的竖直连杆的一端枢接于竖直凸轮，所述的竖直连杆的另一端轴接于所述下压杆。

3.根据权利要求2所述的一种凸轮式脚用计算机键盘操纵器，其特征在于：所述横向推杆通过导向孔穿过所述连接架，所述纵向推杆通过导向轮与连接架的导向槽配合。

4.根据权利要求1所述的一种凸轮式脚用计算机键盘操纵器，其特征在于：所述键盘支板通过夹子固接于键盘支柱的一端，所述键盘支柱的另一端固接于所述支撑板。

5.根据权利要求2所述的一种凸轮式脚用计算机键盘操纵器，其特征在于：所述第一电动机、第二电动机和第三电动机连接A/D转换器，所述A/D转换器主控制器，所述主控制器分别连接第一开关、第二开关和第三开关。

6.根据权利要求1所述的一种凸轮式脚用计算机键盘操纵器，其特征在于：所述立柱上设置有信息采集器，所述信息采集器连接显示器。

7.根据权利要求1所述的一种凸轮式脚用计算机键盘操纵器，其特征在于：所述伸缩杆包括伸缩杆上端和伸缩杆下端，所述伸缩杆上端和伸缩杆下端之间连接有压缩弹簧，所述伸缩杆上端和伸缩杆下端均附有螺纹。