CN110121691A - 磁性弹簧信号发射器 - Google Patents

磁性弹簧信号发射器 Download PDF

Info

Publication number
CN110121691A
CN110121691A CN201780081519.9A CN201780081519A CN110121691A CN 110121691 A CN110121691 A CN 110121691A CN 201780081519 A CN201780081519 A CN 201780081519A CN 110121691 A CN110121691 A CN 110121691A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnet
axis
input unit
static
static magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780081519.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110121691B (zh
Inventor
G.A.龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cora Airlines Ltd
Original Assignee
THE COMPANY
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THE COMPANY filed Critical THE COMPANY
Publication of CN110121691A publication Critical patent/CN110121691A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110121691B publication Critical patent/CN110121691B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G9/04785—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks the controlling member being the operating part of a switch arrangement
    • G05G9/04788—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks the controlling member being the operating part of a switch arrangement comprising additional control elements
    • G05G9/04792—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks the controlling member being the operating part of a switch arrangement comprising additional control elements for rotary control around the axis of the controlling member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/02—Initiating means
    • B64C13/04—Initiating means actuated personally
    • B64C13/042—Initiating means actuated personally operated by hand
    • B64C13/0421—Initiating means actuated personally operated by hand control sticks for primary flight controls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
    • B64C29/0025—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being fixed relative to the fuselage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/05—Means for returning or tending to return controlling members to an inoperative or neutral position, e.g. by providing return springs or resilient end-stops
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/04703—Mounting of controlling member
    • G05G2009/04714—Mounting of controlling member with orthogonal axes
    • G05G2009/04718—Mounting of controlling member with orthogonal axes with cardan or gimbal type joint
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/04766—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks providing feel, e.g. indexing means, means to create counterforce
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/04781—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks with additional rotation of the controlling member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

公开了一磁性弹簧输入装置。在各种实施例中，如所公开的输入装置包括：手动输入结构，其可移动地联接到底座组件；以及非静态磁体，其固定地联接到所述手动输入结构；静态磁体，其以关于所述输入装置的至少第一输入轴线固定的方式联接到所述基座组件，联接到所述基座组件的、有具有第一磁极性的第一磁极的所述静态磁体当所述手动输入结构处于中性位置中时在相邻于但偏离于所述非静态磁体的位置中与具有所述第一磁极性的所述非静态磁体的对应磁极相对被定向。所述非静态磁体在一位置中联接到所述手动输入结构，以使得所述手动输入结构围绕或沿所述输入装置的所述第一输入轴线的移动使具有所述第一磁极性的所述极在足够接近的范围内以生成排斥磁力。

Description

磁性弹簧信号发射器
背景技术
手操作的控件，诸如飞行器控制杆、操纵杆和至少部分地通过手操作的其他手动输入装置，在本文中统称为“信号发射器（inceptor）”，其使得飞行员或其他操作者能够提供手动输入以控制受控的系统，诸如飞行器、无人机或其他遥控飞行器、制导武器、电子游戏、机器人或者机器人臂或其他元件、重型装备等。取决于设计，操作者可以通过以下项中的一项或多项来提供输入：在一个或多个方向上操纵手柄，所述一个或多个方向诸如左右地（side-to-side）、向前和后、和/或围绕垂直轴线扭转；操作扳机或其他手指操作的输入装置；以及操纵拇指操作的输入装置，诸如姆指轮、拇指操作的操纵杆或按钮。
在诸如较旧飞行器的简单机械系统中，控制杆或其他信号发射器可以机械地链接到飞行器的对应控制面。然而，在大多数现代飞行器中，控制杆输入使表示手动输入的电子输出被提供。飞行控制系统可以使用该电子输出来确定控制信号并将控制信号发送到对应飞行控制面和/或电动机，其在本文中统称为“致动器”。
在此类电子控制系统中，在飞行器中和在其他应用中，控制杆可以配备有机械弹簧或其他结构，其被配置和被定位以使得一旦杆被释放就趋向于将控制杆返回到中心位置。在一些系统中，弹簧可以配置成向操作者提供触觉反馈（例如，推回或阻力感），因此操作者具有所期望的输入正被提供的感觉，这包括在某些情况下通过给予操作者某一程度感，所述程度感为输入装置在可用的操作范围内已被致动到的程度感。
信号发射器弹簧可能经受重复的应力，并且因此可能在某个数量的循环之后失效。弹簧可能在零位移或靠近零位移时显示出非线性的行为，从而需要飞行员或其他操作者施加“爆发力”以从零或“中心”位置操纵信号发射器，其中一些飞行员可能发现这不是所期望的。
附图说明
在下面的详细描述和附图中公开了本发明的各种实施例。
图1是说明多旋翼（multicopter）飞行器的实施例的图。
图2是说明飞行控制系统的实施例的块图。
图3是说明磁性弹簧信号发射器的实施例的块图。
图4A是说明磁性弹簧信号发射器的x-y轴线磁性弹簧区域的实施例的图。
图4B是说明磁性弹簧信号发射器的x-y轴线磁性弹簧和传感器区域的实施例的图。
图5是从自顶向下的视角说明磁性弹簧信号发射器的z轴线磁性弹簧区域的实施例的块图。
图6是说明用于将磁性弹簧信号发射器传感器输出映射到飞行控制命令的过程的实施例的流程图。
具体实施方式
本发明可以以许多方式来实现，其包括实现为过程；设备；系统；物质的组成；实施在计算机可读存储介质上的计算机程序产品；和/或处理器，诸如配置成执行指令的处理器，所述指令存储在耦合到处理器的存储器上和/或由耦合到处理器的存储器提供。在此说明书中，这些实现方式或本发明可采用的任何其他形式可以被称为技术。通常，可以在本发明的范围内更改所公开的过程的步骤的顺序。除非另有说明，否则诸如被描述为配置成执行任务的存储器或处理器之类的部件可以被实现为临时配置成在给定时间执行任务的通用部件或者被制造成执行任务的特定部件。如本文中所使用的，术语“处理器”指的是配置成处理数据（诸如计算机程序指令）的一个或多个装置、电路和/或处理核。
本发明的一个或多个实施例的详细描述连同说明本发明的原理的附图一起在以下被提供。结合这些实施例描述了本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求限制，并且本发明包含许多备选、修改和等同物。在下面的描述中阐述了许多特定细节，以便提供对本发明的透彻理解。提供这些细节是出于示例的目的，并且可以在没有这些具体细节中的一些或所有的情况下根据权利要求来实践本发明。出于清楚的目的，没有详细描述与本发明相关的技术领域中已知的技术材料，以使得不会不必要地模糊本发明。
公开了一种磁性弹簧信号发射器。在各种实施例中，一个或多个磁性弹簧可以用于将控制杆或其他信号发射器返回到中心或其他中性位置和/或用于向操作者提供触觉反馈（例如，阻力的反馈）。（一个或多个）磁性弹簧可以包括：一个或多个静态磁体，其相对于控制杆保持静态；一个或多个非静态磁体，其联接到控制杆的可移动元件，当处于中性位置中时在偏离于静态磁体的位置中接近于静态磁体并且与静态磁体相对被定位，其中静态磁体和非静态磁体的相同磁极彼此面对；以及一个或多个传感器，其检测磁场中的变化，诸如当所述非静态磁体的一个或多个相对于所述非静态磁体的一个或多个移动时（诸如当信号发射器的手操纵可移动元件由操作者来移动时）可产生的变化。
在一些实施例中，非静态磁体可与信号发射器组件的手柄部分集成。手柄可以被加接到分离式信号发射器轴的上部，其上部和下部可以通过万向接头（诸如虎克接头）以允许手柄围绕旋转中心前和后倾斜以及左右地倾斜的方式被联接，所述旋转中心与万向接头和手柄的几何或其他中心中的一个或两者重合。在一些实施例中，非静态磁体可以是加接在手柄的内腔体内部的大圆柱形环。在一些实施例中，非静态磁体具有足够大的内径，以允许信号发射器轴的下部延伸穿过非静态磁体的中心。在一些实施例中，形状上为较小圆柱形环的静态磁体可以加接到信号发射器轴的下部。在一些实施例中，信号发射器轴的下部以防止相对于信号发射器的x-y平面移动的方式来被紧固在和紧固到基座组件，同时允许信号发射器轴的下部围绕信号发射器轴的下部的纵向轴线（例如，与信号发射器的x-y平面正交的轴线）旋转。
在各种实施例中，相对于信号发射器的x-y平面操纵手柄（诸如通过向前或后或者左右来回地倾斜手柄）使得非静态磁体的至少一部分移动到更靠近于（所述）静态磁体的对应部分，使相应磁体的相同磁极更紧密接近，并从而产生排斥力，所述排斥力的至少一分量在与由操作者通过操纵手柄使得非静态磁体移动的方向相对的方向上起作用。
在各种实施例中，如上所述的非静态磁体的移动导致由非静态磁体和静态磁体共同产生的磁场中的对应变化。在一些实施例中，一个或多个线性霍尔传感器可用于测量与信号发射器的x-y平面正交的所述磁场的至少一分量中的变化。传感器提供与磁场中的变化成比例的输出。传感器输出可以被映射到一个或多个相关联的输入值，诸如用于飞行器控制的上下文中的俯仰（pitch）和滚动（roll）中的一个或两者的输入值。
在一些实施例中，如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器可用于提供“偏航（yaw）”或与围绕垂直轴线或者与信号发射器的x-y或其他参考平面正交的其他轴线旋转相关联的其他输入。如在上述示例中，信号发射器轴的至少下部可以被安装以使得围绕其纵向轴线自由旋转，例如，通过围绕中心、大体垂直轴线扭转手柄。在各种实施例中，通过操作围绕信号发射器轴径向设置并且加接到与轴联接并与轴一起旋转的结构的非静态的一组磁体以及相对于信号发射器的基座组件保持静态（即，当轴相对于基座旋转时不移动）的静态的一组磁体来提供磁性弹簧阻力和/或返回到中性，静态磁体当处于中性位置中时在偏离于静态磁体的位置中与非静态磁体相对被定位，其中静态磁体和非静态磁体的相同磁极彼此面对。旋转信号发射器的手柄或其他手动（即，手）操作的可移动结构使非静态磁体旋转到更靠近静态磁体中的对应静态磁体的位置，其中相同的磁极面对，从而产生排斥力，所述排斥力的至少一分量在与由操作者旋转手柄的方向相对的方向上起作用。
在各种实施例中，信号发射器包括一个或多个传感器，其检测当所述非静态磁体相对于所述非静态磁体如在先前段落中所述的进行移动时（诸如当由操作者围绕大体垂直轴线旋转（扭转）信号发射器的手柄时）所产生的磁场变化。各种实施例中的传感器输出可以被映射到控制值，例如“偏航”或其他控制值。
图1是说明多旋翼飞行器的实施例的图。在各种实施例中，如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器可以被包括在如图1中所示的多旋翼飞行器中。在所示的示例中，飞行器100包括机身（主体）102和翼104。一组三个翼下喷杆（boom）106在每个翼下被提供。每个喷杆106具有安装在其上的两个升力风扇108，一个在翼前并且一个在翼后。每个升力风扇108可以由相关联的驱动机构来驱动，相关联的驱动机构诸如专用电动机。一个或多个电池（未示出）和/或机载发电机（例如，小型燃气涡轮机）可用于驱动升力风扇108和/或对机载电池充电/再充电。
在图1中所示的示例中，螺旋桨110安装在机身102上并且配置成当处于向前飞行模式中时在向前的方向（例如，x轴线）上通过空气推进飞行器。螺旋桨110被定位在一对尾梁（tail boom）112之间，所述尾梁112向后延伸并在其后端通过尾部结构被接合，在所述尾部结构上安装有包括升降舵116和方向舵118的空气动力学控制面。在各种实施例中，内侧喷杆106的每个至少部分地形成对应左舷/右舷侧尾梁112的整体部分。在一些实施例中，尾梁112包括从相应的内侧喷杆106向后的延伸。例如，尾梁112可以形成为对应的内侧喷杆106的后端的一部分或者栓（例如，栓接）到对应的内侧喷杆106的后端。附加的控制面包括安装在翼104的后缘（trailing edge）上的副翼114。
在各种实施例中，升力风扇108可用于提供升力以使得多旋翼飞行器100能够在垂直飞行模式中垂直地（或在短的水平距离内）起飞、悬停和/或降落。多旋翼飞行器100可以配置成例如使用升力风扇108来垂直地起飞，并且然后转换到向前飞行模式中，在其中飞行器由螺旋桨110通过空气被推进并且翼104提供升力。在向前飞行模式中，在各种实施例中，如本文中所公开的升力风扇锁定机构用于将升力风扇108锁定在锁定的位置中。
在各种实施例中，如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器可以被并入到多旋翼飞行器100中，并且可以配置成用于控制飞行。例如，如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器可以由多旋翼飞行器100的飞行员或其他操作者用于控制多旋翼飞行器100的姿态，诸如通过指示期望的方向和/或关于重心（或其他旋转中心）120围绕对应轴线偏航和/或俯仰、滚动的程度。借助于本文中所公开的磁性弹簧信号发射器提供的滚动、俯仰和/或偏航输入可以由机载飞行控制器（例如，飞行计算机，其包括在通用或专用硬件处理器上运行的飞行控制软件）用来通过向诸如升力风扇108和空气动力学控制面114、116和118之类的致动器的所有或子集提供对应的控制信号以控制飞行器姿态和飞行。
图2是说明飞行控制系统的实施例的块图。在各种实施例中，图2的飞行控制系统200可被包括在诸如图1的多旋翼飞行器100的飞行器中并且被配置成控制该飞行器的飞行。在所示的示例中，飞行控制系统200包括一组控制杆（或其他手动输入装置）传感器202，其提供表示相关联的控制杆（或其他手动输入装置或“信号发射器”）已经被操纵到的位置的一组传感器输出204。在各种实施例中，传感器202可以被包括在如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器中，并且传感器输出204可以表示通过以使包括信号发射器的一个或多个磁体相对于一个或多个其他磁体、参考系等进行移动和/或再定向的方式来操纵磁性弹簧信号发射器而导致的磁场中的检测到的变化。
在一些实施例中，传感器202包括一组或多组霍尔效应传感器。霍尔效应传感器是响应于磁场而改变其输出电压的变换器。一种类型的霍尔效应传感器是“线性”霍尔效应传感器，其电压输出随磁通量密度而线性改变。在一些实施例中，传感器202可以包括一组线性霍尔传感器，其配置成检测与信号发射器的x-y平面正交的磁场中的变化。在一些实施例中，传感器202可以包括两组线性霍尔传感器，其包括：第一组，所述第一组被定向以检测与左右地操纵信号发射器相关联的磁场变化，所述信号发射器与传感器相关联；以及第二组，所述第二组被定向以检测与向前和后操纵信号发射器相关联的磁场变化。
图2的飞行控制系统200包括控制输入映射模块或块206，其配置成接收传感器输出204并将此类输出204映射到对应的滚动、俯仰和/或偏航命令208。例如，控制输入映射模块或块206可以是在通用或专用处理器上运行的软件模块，并且可以包括计算机指令，所述计算机指令用于基于输出204（例如，由多个霍尔传感器中的每个霍尔传感器提供为输出的相应电压电平）执行表格查找以针对给定的一组传感器输出204确定对应的一组滚动、俯仰和/或偏航命令（如可适用的话）。
在图2中所示的示例中，滚动、俯仰和/或偏航命令208被提供为到常规飞行控制器210（有时称为飞行控制计算机）的输入。飞行控制器210可以包括由处理器执行的软件指令，并且可以包括计算机指令，所述计算机指令用于针对给定的一组滚动、俯仰和/或偏航命令208确定对应的一组控制输入212，所述对应的一组控制输入212要被提供到对应的飞行器“致动器”214，诸如升力风扇、螺旋桨和/或诸如方向舵、升降舵和副翼的空气动力学控制面。
图3是说明磁性弹簧信号发射器的实施例的块图。在各种实施例中，图3的磁性弹簧信号发射器300可以被并入到诸如图1的多旋翼飞行器100的飞行器中，以向诸如图2的飞行控制系统200的飞行控制系统提供手动控制输入。
在所示的示例中，在图3中以正视图（在左侧）和左侧视图（在右侧）示出的磁性弹簧信号发射器300包括手柄302，所述手柄302包括刚性壳体，其环绕至少部分地空心的核。一组拇指操作的控件304被安装在手柄302的远侧自由移动端的面板上。在所示的示例中，拇指操作的控件304包括中心姆指轮和左/右按钮。在一些实施例中，可以操纵拇指操作的控件304以生成到图3中未示出的电子设备所响应于的电输入和/或电子输入。拇指操作的控件304可以用于操作指针、控制高度，激活武器或其他辅助或非飞行控制系统等。
如由图3的顶部处所示的轴线和箭头所指示的，在各种实施例中，图3的磁性弹簧信号发射器300可以用于控制飞行器的滚动、俯仰和/或偏航中的一个或多个。在所示的示例中，如所示出的，通过左右地操纵手柄302来控制滚动，通过左右地操纵手柄302来控制俯仰，并且通过围绕垂直轴线扭转手柄302来控制偏航。在所示的示例中，手柄302刚性地安装到上轴向轴306。上轴向轴306进而经由万向接头310（诸如，胡克接头）联接到下轴向轴308。
下轴向轴308的下端延伸到磁性弹簧信号发射器300的基座组件312中，并且通过轴颈（或其他）轴承或联接器314和相关联的轴承螺母316被可旋转地安装在基座组件312中并且安装到基座组件312。 轴承/联接器314和轴承螺母316一起将下轴向轴308紧固在所示的直立位置中，以防止下轴向轴308被垂直地或横向地移动，同时允许下轴向轴308围绕其纵向轴线（在此示例中对应于如所示的偏航输入/轴线）旋转。柔性联接器318（例如，由橡胶或其他柔性材料制成的套筒）防止灰尘进入基座组件312的内部腔体，同时允许手柄302围绕三个轴线（即，左右地、前和后以及围绕纵向/垂直的轴线扭转）被操纵。万向接头310将经由手柄302所施加的扭（扭转）力传递到下轴向轴308，以使得偏航输入能够如以下更全面地描述的被提供和被检测。在各种实施例中，万向接头310传递扭力，而不管手柄302的角度位置（例如，相对于磁性弹簧信号发射器300的x-y平面中的中性或其他参考位置），同时允许手柄302左右地和/或向前和后地被操纵，例如通过围绕与万向接头310重合的旋转中心向右或向左地和/或向前或后地旋转手柄302。
进一步参考图3，在所示的示例中，（一个或多个）非静态磁体320在手柄302内被安装在相邻于固定地安装在下轴向轴308上的静态磁体322的位置中。在各种实施例中，非静态磁体320可以是单个磁体，例如形状为环的磁体。静态磁体322可以是固定联接到下轴向轴308的较小环。在各种实施例中，非静态磁体320和静态磁体322各自可以大体上沿纵向轴线被极化，从而导致磁体在磁体320、322的上表面和下表面上具有相对的极。在各种实施例中，非静态和静态磁体320、322分别可以被并入到如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器（诸如图3的磁性弹簧信号发射器300）中，其中相同极彼此面对，从而导致当手柄（例如，手柄302）相对于中性位置（例如，与磁性弹簧信号发射器300的x-y平面大体正交的位置）被操纵时生成并经受排斥力。在图3中所示的示例中，例如，使手柄302左右地和/或前和后地倾斜将使手柄302围绕与万向接头310重合或以其他方式相关联的旋转中心旋转，从而导致（一个或多个）非静态磁体320的至少一部分移动到更靠近于非静态磁体322。由于具有相同极性的（一个或多个）非静态磁体320和静态磁体322的表面/侧将被带到彼此靠近，所以排斥磁力将被生成并由操作者经受，从而提供类似于由机械弹簧在常规信号发射器中所提供的触觉反馈。在一些实施例中，例如，如果操作者要释放手柄302和/或释放为操纵手柄302所施加的力的至少一些，则磁排斥力可趋向于使手柄302返回到中性位置，这类似于在常规信号发射器中机械弹簧可用于使手柄返回到中性/中心位置的方式。
在各种实施例中，通过相对于静态磁体322变化（一个或多个）非静态磁体320的位置所生成的净磁场中的变化可以被测量，以确定与操纵手柄302相关联的滚动和/或俯仰命令/水平。进一步参考图3，磁性弹簧信号发射器300还包括一组上传感器324。在一些实施例中，上传感器324可以包括设置在衬底上的多个线性霍尔传感器。所述线性霍尔传感器可以例如沿轴线对于经由要被用来感测的磁性弹簧信号发射器300所提供的输入被部署在磁体320、322的任一侧上，所述轴线诸如磁性弹簧信号发射器300的x（例如，滚动）和y（例如，俯仰）轴线。
在一些实施例中，可以通过比较包括与对应的检测轴线相关联的相关对（或更大组）、每对（或更大组）的线性霍尔传感器的输出来感测和测量相对于磁性弹簧信号发射器300的x和/或y轴线的手柄302的操纵。例如，在一对x轴线（滚动）传感器分别具有输出H2和H1的情况下，可以如下计算归一化距离（差）：
所产生的归一化差值可以用于执行查找以确定相关联。
在各种实施例中，（一个或多个）非静态磁体320和静态磁体322的大小、形状和强度中的一个或多个连同在水平和垂直方向上的定向、放置和相对间隔（如图3中所示）一起被选择以至少部分地实现期望水平的磁排斥力，所述磁排斥力是因为由于操纵手柄302导致（一个或多个）非静态磁体320被带到更紧密接近于静态磁体322（如上所述）。可以由设计工程师至少部分地基于诸如实现为使手柄302返回到中性位置所需的力（例如，一旦由操作者施加到手柄的力被释放时）和/或期望水平的对操作者的触觉反馈之类的考虑来确定期望的力。
在各种实施例中，（一个或多个）非静态磁体320和静态磁体322的大小、形状和强度中的一个或多个连同在水平和垂直方向上的定向、放置和相对间隔（如图3中所示）以及还有上传感器324的布置和特性、和传感器324在水平和垂直方向两者上相对于磁体320、322的放置一起被选择以通过非静态磁体320相对于传感器324和静态磁体322中的一个或两者的运动的预期范围来至少部分地实现传感器输出（响应）的期望范围。
进一步参考图3，在所示的示例中，磁性弹簧信号发射器300包括提供磁性弹簧阻力的部件，以便围绕磁性弹簧信号发射器300的大体纵向/垂直（例如，z或偏航）轴线操纵手柄302。具体地，在所示的示例中，磁性弹簧信号发射器300包括一组非静态磁体326，其通过固定地附接到下轴向轴308的安装板328机械地联接到下轴向轴308。当下轴向轴308围绕其纵向轴线旋转（例如，响应于施加到/经由手柄302的扭转力/力矩）时，安装板328和非静态磁体326与其（即，与下轴向轴308）一起旋转。互补的一组静态磁体330设置在固定地安装在基座组件312内的基座332上，以使得当下轴向轴308和与其联接的非静态磁体326旋转时，静态磁体330不移动。
在各种实施例中，非静态磁体326和静态磁体330被安装有彼此面对的相同磁极（例如，北极在非静态磁体326的情况中面对下方并且在静态磁体330的情况中面对上方）。结果，当下轴向轴308围绕其纵向轴线旋转时，非静态磁体326变得更紧密靠近于静态磁体330中的相邻静态磁体，从而导致生成并经受了磁排斥力。类似于以上关于滚动（x）和俯仰（y）轴线所描述的力，各种实施例中的排斥力趋向于使手柄302返回到中性/零位置，例如，一旦释放由操作者施加到手柄302的扭转力/力矩时。另外，在各种实施例中，非静态磁体326和静态磁体330的强度、大小和布置使得响应于手柄302围绕下轴向轴308的纵向轴线旋转而向操作者提供期望程度的触觉反馈。
进一步参考图3，磁力信号发射器300还包括一组下（子系）传感器334，以检测/测量与非静态磁体326相对于静态磁体330的移动相关联的磁场变化，所述移动与手柄302围绕下轴向轴308的纵向轴线的旋转相关联。在各种实施例中，下传感器334可以是线性或其他霍尔传感器。如上所述，传感器输出中的变化可以被归一化，并且被映射到对应的偏航命令水平，这类似于以上关于滚动和俯仰轴线所描述的处理。在一些实施例中，这种处理可以由诸如图2的控制输入映射模块206的控制输入映射模块来执行。
在各种实施例中，非静态磁体326和静态磁体330中的一个或两者的数量和布置可以被确定以至少部分地将这种磁体和/或其移动对上传感器324将具有的影响最小化。例如，在一些实施例中，使用偶数数量的非静态磁体326和静态磁体330，并且每组按照关于磁力信号发射器300的x和y轴线对称的图案来布置。结果，非静态磁体326和静态磁体330关于由上传感器324测量的（一个或多个）磁场分量将不具有影响和/或偏移影响，在各种实施例中，所述上传感器324可以配置成检测与磁性弹簧信号发射器300的x-y平面正交的磁场分量中的变化。
图4A是说明磁性弹簧信号发射器的x-y轴线磁性弹簧区域的实施例的图。在各种实施例中，图4A中所示的结构可用于实现图3的磁性弹簧信号发射器300中被对应编号的结构。在所示的示例中，非静态磁体320包括单个环形磁体，其在此示例中具有相对扁平（即，高度小于内径和外径）右圆形空心圆柱体的形式。向上指的箭头指示非静态磁体320在其纵向轴线的方向上已被极化，其中“北”极与如所示出的上表面相关联，并且“南”极与下表面（在示出的视图中不可见）相关联。联接到下轴向轴308的静态磁体322被示出为包括较小的环形磁体，其具有类似于非静态磁体320的形式的形式。如示出的，静态磁体322沿其纵向轴线已被磁化并且已被定向有其南极面对上方（如所示出）。结果，非静态磁体320的南极表面与静态磁体322的南极表面相对。非静态磁体320相对于静态磁体322的移动（例如，通过如由起源于手柄302所示的左箭头和右箭头所指示的操纵手柄302）将导致非静态磁体320的一部分移动到更靠近于静态磁体322的相对部分，其中相同的磁极面对，从而导致磁排斥力（如上所述）。
图4B是说明磁性弹簧信号发射器的x-y轴线磁性弹簧和传感器区域的实施例的图。在各种实施例中，图4B中所示的结构可用于实现图3的磁性弹簧信号发射器300中被对应编号的结构。在一些实施例中，图4B中所示的视图可以部分地包括图4A中所示的结构的前横截面视图。在图4B中所示的示例中，图4B中分别标记为320a和320b的非静态磁体320的左侧和右侧部分与图4B中分别标记为322a和322b的静态磁体322的对应部分相对被定位，其中相同的磁极面对（如示出的）。图4B还示出定位在非静态磁体320和静态磁体322下方和外部的线性霍尔传感器324。为清楚起见，每个磁体/其部分（320a、320b、322a、322b）的相应磁场由单个场线来表示。图4B说明了在如示出的中性位置中非静态磁体320和静态磁体322之间的磁排斥力将会最小并且在任何情况下均匀平衡。如由弯曲的黑色箭头所指示的，非静态磁体320向左或向右的移动将导致由于非静态磁体320的部分相对着移动的方向移动到更靠近于静态磁体322的对应部分而生成的磁排斥力。另外，该移动将导致对与x-y平面正交的净/组合磁的分量（即，如示出的垂直分量）的变化，这将在传感器324的输出中以可测量的差反映出来，所述传感器324的变化的输出可如以上所述的被映射到对应的滚动和/或俯仰命令水平。
在各种实施例中，在手柄302上释放力将导致磁力信号发射器返回到中性位置（如示出的）并且传感器提供相当的输出值，在各种实施例中，所述相当的输出值将被映射到零滚动输入和零俯仰输入状态。
图5是从自顶向下的视角说明磁性弹簧信号发射器的z轴线磁性弹簧区域的实施例的块图。在各种实施例中，图5中所示的结构可用于实现图3的磁性弹簧信号发射器300中被对应编号的结构。在所示的示例中，示出了安装板328具有被安装在该安装板328上的六个均匀间隔的非静态磁体326，其是按照围绕关于磁性弹簧信号发射器的俯仰（如示出的，水平）和滚动（如示出的，垂直）轴线对称的下轴向轴308的布置。示出了静态磁体330的互补、均匀偏移的阵列要被设置在基座332上。非静态磁体326被定向，以使得其具有向下面对与静态磁体330的相对侧/表面相同极性的极。
图5中的上图像示出了处于中性位置中的所说明的部件。图5的下图像示出了在一位置中的相同部件，在该位置中下轴向轴308和安装板328以及附接到其上的非静态磁体326已被顺时针旋转到非静态磁体326与相对它们定位的静态磁体330中的对应静态磁体330重叠的位置。结果，将存在磁排斥力并且将趋向于将非静态磁体326以及它们所附接到的下轴向轴308和安装板328推回到中性位置，如以上所述的。
在各种实施例中，将图5中所示的部件旋转到图5的下图像中所示的位置将导致与非静态磁体326和静态磁体330相关联的组合磁场的变化，这将通过诸如图3的下传感器334的传感器来测量，所述传感器的输出可以被映射到对应的偏航（或其他）输入命令，如以上所述的。
如以上表明的，按照包括偶数数量的磁体的对称图案布置非静态磁体326和静态磁体330导致那些磁体对与检测俯仰和/或滚动输入相关联的传感器具有中性/偏移影响，如以上所述的。
图6是说明用于将磁性弹簧信号发射器传感器输出映射到飞行控制命令的过程的实施例的流程图。在各种实施例中，图6的过程可以由诸如图2的控制输入映射模块206的飞行控制系统的部件来实现。在所示的示例中，信号发射器传感器输出被接收（602）。例如，可以接收一组或多组霍尔传感器的输出，所述霍尔传感器诸如图3中所示的示例中的传感器324和/或334。接收的传感器输出（例如，霍尔传感器输出电压）被映射到滚动、俯仰和/或偏航命令/水平中的一个或多个，如可适用的话（604）。在各种实施例中，与多个轴线（例如，在飞行器的情况下，为滚动、俯仰和/或偏航）中的每个相关联的传感器输出被接收并被映射到对于该轴线的对应命令/水平。所接收的传感器输出已被映射到的滚动、俯仰和/或偏航值，如可适用的话，被提供给例如飞行控制器，诸如图2的飞行控制器210。当接收到新的/变化的输入时（608），所述值被映射到对应的滚动、俯仰和/或偏航值，如可适用的话（602、604、606）。传感器输出的处理继续直到完成（610），例如，由磁性弹簧信号发射器控制的系统被关闭。
在各种实施例中，本文中所公开的技术可用于提供返回到中心/中性位置和/或向操作者提供触觉反馈（阻力）而不使用机械弹簧的信号发射器，所述机械弹簧可能在某个数量的循环之后由于材料疲劳而用坏，并且所述机械弹簧可能需要施加“爆发”力以开始将它们从中性位置移动。在各种实施例中，本文中所公开的技术可用于感测与信号发射器的操纵相关联的磁场变化，并且用于将相关联的传感器输出值映射到与对应的轴线相关联的对应控制输入值（例如，命令），在飞行控制中使用的信号发射器的情况下，其诸如滚动、俯仰，和/或偏航命令。
虽然上述一个或多个示例涉及使用如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器来控制飞行器的飞行，但是如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器也可以用于其他应用和上下文中，其包括但不限于控制指针、机器人、电子游戏比赛、无人机、有人驾驶的或无人驾驶的航天器、主动或被动制导武器（诸如导弹或具有遥控空气动力学控制面的炸弹）、有人驾驶的或无人驾驶的水运工具（诸如潜艇）、起重机、陆基车辆、重型或轻型装备等。
在各种实施例中，如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器可用于提供返回到中心和/或向操作者提供触觉反馈，同时使用不同于霍尔传感器或其他磁场传感器的传感器（或者除霍尔传感器或其他磁场传感器之外还有的传感器、或者作为霍尔传感器或其他磁场传感器的备份的传感器）来测量信号发射器的操纵程度。例如，在一些实施例中，光学或其他传感器可以被用来感测磁性弹簧信号发射器相对于某一参考的位置。
虽然在上述的多个实施例中公开了可关于三个轴线（例如滚动、俯仰和偏航）旋转的磁力信号发射器，但是在各种实施例中，实施本文中所公开的技术的磁力信号发射器可具有更多或更少的自由度。例如，在一些实施例中，如本文中所公开的磁性弹簧信号发射器可包括能够仅仅关于x和y轴线（例如，不是垂直或其他纵向轴线）来操纵的操纵杆。包括相邻于并相对于对应静态磁体设置的非静态磁体的磁性弹簧（其中相同的极面对）可用于提供如本文中所述的排斥力，以趋向于使操纵杆返回到中性位置和/或提供触觉反馈。例如，可以使用类似于图3、图4A和图4B的非静态磁体320和静态磁体322的结构。在一些实施例中，可以使用线性霍尔传感器（类似于图3和图4B的传感器324）来感测操纵杆的位置，并且传感器输出可以被映射到对应的输入/命令水平。
在一些实施例中，可扭转的钮（knob）、轮或其他手动输入结构可包括如本文中所公开的磁力信号发射器。类似于图3和图5的非静态磁体326、静态磁体330和下传感器334的结构可用于提供磁排斥力，所述磁排斥力趋向于使手动输入装置返回到中心/中性位置和/或提供触觉反馈，以感测手动输入装置已被移位到的程度，并将感测的位移映射到相关联的输入参数的对应值或水平。
在各种实施例中，可提供包括能够在一个或多个相关联的方向上和/或围绕一个或多个相关联的轴线来操纵的手动输入结构的磁力信号发射器，其包括但不限于杠杆、拇指轮、按钮或其他手动输入结构。在每种情况下，大小、形状和相对位置。
尽管出于清楚理解的目的已经在一些细节中描述了前述实施例，但是本发明不限于所提供的细节。存在实现本发明的许多备选方式。所公开的实施例是说明性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种输入装置，包括：
手动输入结构，其可移动地联接到底座组件；
非静态磁体，其固定地联接到所述手动输入结构；
静态磁体，其以关于所述输入装置的至少第一输入轴线固定的方式联接到所述基座组件，联接到所述基座组件的、有具有第一磁极性的第一磁极的所述静态磁体当所述手动输入结构处于中性位置中时在相邻于但偏离于所述非静态磁体的位置中与具有所述第一磁极性的所述非静态磁体的对应磁极相对被定向；以及
其中，所述非静态磁体在一位置中联接到所述手动输入结构，以使得所述手动输入结构围绕或沿所述输入装置的所述第一输入轴线的移动使具有所述第一磁极性的所述极在足够接近的范围内以生成排斥磁力。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其中所述手动输入结构包括手柄。
3.根据权利要求2所述的输入装置，其中所述第一输入轴线包括与所述基座组件的x-y平面相关联的x轴线。
4.根据权利要求3所述的输入装置，其中所述手柄经由万向接头联接到所述基座组件。
5.根据权利要求4所述的输入装置，其中所述万向接头使得所述手柄能够关于所述x-y平面的所述x轴线和y轴线旋转。
6.根据权利要求5所述的输入装置，其中所述非静态磁体包括第一环形磁体，所述第一环形磁体具有上表面和下表面，所述上表面和下表面具有所述第一磁极性。
7.根据权利要求6所述的输入装置，其中所述静态磁体包括第二环形磁体，所述第二环形磁体有：小于所述非静态磁体的内径的外径、以及具有所述第一磁极性的上表面。
8.根据权利要求7所述的输入装置，其中所述非静态磁体固定地联接到下轴向轴，所述下轴向轴延伸穿过所述手柄的中间腔体和所述非静态磁体的中心孔，所述下轴向轴在上端连接到所述万向接头。
9.根据权利要求8所述的输入装置，还包括上轴向轴，所述上轴向轴连接到所述万向接头与所述下轴向轴相对的端，所述上轴向轴固定地联接到所述手柄。
10.根据权利要求9所述的输入装置，其中所述万向接头大致位于以下项中的一项或多项处：所述手柄的重心；所述手柄的手握部分的几何中心；以及围绕所述手柄的所述x和y轴线的旋转中心。
11.根据权利要求1所述的输入装置，其中所述第一输入轴线包括与所述手动输入结构的垂直、纵向轴线相关联的轴线。
12.根据权利要求11所述的输入装置，其中所述非静态磁体包括一组磁体，所述一组磁体在大体上平行于所述输入装置的x-y平面的平面中以对称阵列来布置，所述非静态磁体安装在基板上，所述基板固定地安装到轴向轴，所述手动输入结构以使得所述手动输入结构关于所述第一输入轴线的旋转导致所述基板和所述非静态磁体围绕所述第一输入轴线旋转的方式联接到所述轴向轴。
13.根据权利要求12所述的输入装置，其中所述静态磁体包括一组静态磁体，所述一组静态磁体以与所述一组非静态磁体相对的互补布置来布置，所述互补布置致使当所述手动输入结构处于中性位置中时所述静态磁体偏离于所述非静态磁体中的对应相邻非静态磁体。
14.根据权利要求13所述的输入装置，其中所述手动输入结构围绕所述第一输入轴线的旋转使得所述非静态磁体移动到更紧密接近于所述非静态磁体中的所述对应相邻非静态磁体，从而导致所述排斥磁力被生成。
15.根据权利要求1所述的输入装置，还包括一个或多个磁场传感器，所述磁场传感器配置成提供输出，所述输出表示与所述非静态磁体和所述静态磁体相关联的组合磁场的至少一分量。
16.根据权利要求15所述的输入装置，其中所述分量包括与所述第一输入轴线正交的分量。
17.根据权利要求15所述的输入装置，其中所述一个或多个磁场传感器包括线性霍尔效应传感器。
18.根据权利要求15所述的输入装置，其中所述输出经由输出连接被提供给控制系统，所述控制系统包括处理器，所述处理器配置成将所述输出映射到与所述第一输入轴线相关联的输入值。
19.根据权利要求15所述的输入装置，其中所述传感器包括沿平行于所述第一输入轴线的轴线来布置的一对传感器。
20.根据权利要求1所述的输入装置，其中所述手动输入结构包括以下项中的一项或多项：手柄、操纵杆、摇杆、拇指轮、杠杆、按钮、钮、以及轮。
CN201780081519.9A 2016-12-08 2017-11-07 磁性弹簧信号发射器 Active CN110121691B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/372,900 US9898033B1 (en) 2016-12-08 2016-12-08 Magnetic spring inceptor
US15/372900 2016-12-08
PCT/US2017/060338 WO2018106384A1 (en) 2016-12-08 2017-11-07 Magnetic spring inceptor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110121691A true CN110121691A (zh) 2019-08-13
CN110121691B CN110121691B (zh) 2023-08-29

Family

ID=61188379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780081519.9A Active CN110121691B (zh) 2016-12-08 2017-11-07 磁性弹簧信号发射器

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9898033B1 (zh)
EP (1) EP3552083A4 (zh)
CN (1) CN110121691B (zh)
WO (1) WO2018106384A1 (zh)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10172449B2 (en) * 2015-04-10 2019-01-08 Michele Lynn Luciew Movable computer wrist support with magnetic levitation
US20180251210A1 (en) * 2017-03-03 2018-09-06 Sikorsky Aircraft Corporation, A Lockheed Martin Company Vehicle control systems
US10144504B1 (en) 2017-09-01 2018-12-04 Kitty Hawk Corporation Decoupled hand controls for aircraft with vertical takeoff and landing and forward flight capabilities
US11474553B2 (en) 2018-02-28 2022-10-18 Bourns, Iec. Non-contact hall-effect joystick
USD843919S1 (en) 2018-03-12 2019-03-26 Kitty Hawk Corporation Aircraft
USD843306S1 (en) * 2018-03-12 2019-03-19 Kitty Hawk Corporation Aircraft
JP6993505B2 (ja) * 2018-05-23 2022-01-13 アルプスアルパイン株式会社 プッシュスイッチ
USD865636S1 (en) * 2018-05-24 2019-11-05 Kitty Hawk Corporation Aircraft
USD864839S1 (en) * 2018-05-31 2019-10-29 Kitty Hawk Corporation Simulator cockpit
USD875022S1 (en) * 2018-07-13 2020-02-11 Darold B Cummings Vertical take-off and landing aircraft
USD871256S1 (en) * 2018-07-25 2019-12-31 Donghan Solar Uav Technology Co., Ltd. Unmanned aerial vehicle
USD864084S1 (en) * 2018-07-27 2019-10-22 Beta Air Llc Aircraft
USD881788S1 (en) * 2018-07-30 2020-04-21 Yu Tian Fixed-wing VTOL drone
USD872680S1 (en) * 2018-07-30 2020-01-14 Yu Tian VTOL fixed-wing flying platform
USD952514S1 (en) * 2018-08-02 2022-05-24 Shanghai Autoflight Co., Ltd. Fixed-wing VTOL drone
USD885300S1 (en) * 2018-08-02 2020-05-26 Elroy Air, Inc. Unmanned cargo delivery aircraft
USD868668S1 (en) * 2018-08-22 2019-12-03 volans-i, Inc Aircraft
US10983534B2 (en) * 2018-12-07 2021-04-20 Joby Aero, Inc. Aircraft control system and method
DE102019100056A1 (de) * 2019-01-03 2020-07-09 Manuel-René Gernaert Steuerungsvorrichtung zum Steuern von realen oder virtuellen Flugobjekten
US11377200B2 (en) * 2019-01-04 2022-07-05 Textron Innovations Inc. Apparatus and method for piloting an aircraft
DE102019107593A1 (de) * 2019-03-25 2020-10-01 LIFT Holding GmbH Flugvorrichtung
CN111524733B (zh) * 2020-04-28 2022-07-01 湖南创安防爆电器有限公司 用于隔爆外壳上的磁吸式急停按钮
US11673649B2 (en) * 2020-06-05 2023-06-13 Joby Aero, Inc. Aircraft control system and method
US11518497B2 (en) * 2020-07-15 2022-12-06 Beta Air, Llc Hover and thrust control assembly for dual-mode aircraft
US11667375B2 (en) * 2020-08-07 2023-06-06 Eve Uam, Llc System and method of VTOL vehicle flight control inceptors
USD964887S1 (en) * 2021-04-16 2022-09-27 Fixar-Aero, Sia Drone aircraft
TWI784704B (zh) * 2021-09-08 2022-11-21 宏碁股份有限公司 磁性旋鈕裝置
US11866152B1 (en) * 2023-01-11 2024-01-09 Beta Air, Llc System of an electric aircraft with pitch control using an elevator

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6002184A (en) * 1997-09-17 1999-12-14 Coactive Drive Corporation Actuator with opposing repulsive magnetic forces
US20060205565A1 (en) * 2002-12-04 2006-09-14 Philip Feldman Method and apparatus for operatively controlling a virtual reality scenario with a physically demanding interface
CN101046699A (zh) * 2006-03-31 2007-10-03 财团法人工业技术研究院 磁场感应式游戏杆
US20100265176A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Seektech, Inc. Magnetic Manual User Interface Devices
JP2011123739A (ja) * 2009-12-11 2011-06-23 Nippon Soken Inc 入力装置
CN102129305A (zh) * 2010-01-15 2011-07-20 星电株式会社 输入装置
DE102011085146A1 (de) * 2011-10-25 2013-04-25 Preh Gmbh Bedienelement mit magnetischer Rückstellung
US20130147642A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 Microsoft Corporation Magnetic force in a directional input device
US20150268691A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-24 Elobau Gmbh & Co. Kg Joystick with Intrinsically Safe Force Feedback
FR3019327A1 (fr) * 2014-04-01 2015-10-02 Toulouse Inst Nat Polytech Dispositif de commande passif magnetique

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2954835B1 (fr) * 2009-12-30 2012-04-13 Ratier Figeac Soc Dispositif de pilotage de vehicule a actionneur electromagnetique
US10073488B2 (en) * 2014-09-11 2018-09-11 Grayhill, Inc. Multifunction joystick apparatus and a method for using same

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6002184A (en) * 1997-09-17 1999-12-14 Coactive Drive Corporation Actuator with opposing repulsive magnetic forces
US20060205565A1 (en) * 2002-12-04 2006-09-14 Philip Feldman Method and apparatus for operatively controlling a virtual reality scenario with a physically demanding interface
CN101046699A (zh) * 2006-03-31 2007-10-03 财团法人工业技术研究院 磁场感应式游戏杆
US20100265176A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Seektech, Inc. Magnetic Manual User Interface Devices
EP2419805A1 (en) * 2009-04-15 2012-02-22 Seektech, Inc. Magnetic manual user interface devices
JP2011123739A (ja) * 2009-12-11 2011-06-23 Nippon Soken Inc 入力装置
CN102129305A (zh) * 2010-01-15 2011-07-20 星电株式会社 输入装置
US8344834B2 (en) * 2010-01-15 2013-01-01 Hosiden Corporation Input apparatus
DE102011085146A1 (de) * 2011-10-25 2013-04-25 Preh Gmbh Bedienelement mit magnetischer Rückstellung
US20130147642A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 Microsoft Corporation Magnetic force in a directional input device
US20150268691A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-24 Elobau Gmbh & Co. Kg Joystick with Intrinsically Safe Force Feedback
FR3019327A1 (fr) * 2014-04-01 2015-10-02 Toulouse Inst Nat Polytech Dispositif de commande passif magnetique

Also Published As

Publication number Publication date
US9898033B1 (en) 2018-02-20
CN110121691B (zh) 2023-08-29
WO2018106384A1 (en) 2018-06-14
US20180181161A1 (en) 2018-06-28
US10761557B2 (en) 2020-09-01
EP3552083A1 (en) 2019-10-16
EP3552083A4 (en) 2020-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110121691A (zh) 磁性弹簧信号发射器
Michieletto et al. Fundamental actuation properties of multirotors: Force–moment decoupling and fail–safe robustness
Zufferey et al. Fly-inspired visual steering of an ultralight indoor aircraft
Kawasaki et al. Dual connected bi-copter with new wall trace locomotion feasibility that can fly at arbitrary tilt angle
US11599107B2 (en) Apparatus, methods and systems for remote or onboard control of flights
CN109947122B (zh) 用于控制飞行的设备及其操作方法
KR101627042B1 (ko) 합체 분리 가능한 멀티 로터 기반의 비행체
Hanafi et al. Simple GUI wireless controller of quadcopter
JP2022509697A (ja) 分離した自由度を有する航空機
Çetinsoy et al. Design and development of a tilt-wing UAV
Guo et al. Design of a new type of tri-habitat robot
Phan et al. Attitude control mechanism in an insect-like tailless two-winged flying robot by simultaneous modulation of stroke plane and wing twist
Fink et al. Dynamic visual servoing for a quadrotor using a virtual camera
CN114911250A (zh) 一种位置姿态独立控制的多旋翼无人机
Jia et al. Quadrolltor: a reconfigurable quadrotor with controlled rolling and turning
Wang et al. Autonomous control of micro flying robot
Tan et al. Underwater stability of a morphable aerial-aquatic quadrotor with variable thruster angles
Johnson et al. Enhanced proportional-derivative control of a micro quadcopter
Probine et al. A shared control teleoperation framework for robotic airships: Combining intuitive interfaces and an autonomous landing system
Stopforth et al. Design considerations of the duo fugam dual rotor UAV
Bayraktar et al. Experiments with small helicopter automated landings at unusual attitudes
Rahman et al. Design and implementation of a Y-copter: Aerobatic version
Zhang et al. Development of the model and hierarchy controller of the quad-copter
Ladig et al. High precision, intuitive teleoperation of multiple micro aerial vehicles using virtual reality
You et al. Simulation design and control experiment of Folding quadrotor UAV

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: California, USA

Applicant after: Wisconsin Airlines, LLC

Address before: California, USA

Applicant before: Cora Airlines Ltd.

CB02 Change of applicant information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210507

Address after: California, USA

Applicant after: Cora Airlines Ltd.

Address before: California, USA

Applicant before: KITTY HAWK Corp.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant