CN115077362B - 平面移动位置检测装置及方法、输入设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及位置检测领域，提供一种平面移动位置检测装置及方法、输入设备，输入设备包括平面移动位置检测装置，平面移动位置检测装置包括基体、平移单元、电控单元和伸缩机构，平移单元可沿垂直于第一方向的二维平面方向移动；伸缩机构位于平移单元的沿第一方向的一侧，伸缩机构的沿其伸缩方向分布的一端可相对平移单元作三维摆动，另一端可相对基体作三维摆动，平移单元移动至不同移动位置时对应于第二端的摆动位置不同；第二端具有磁体，电控单元包括固设于基体的磁传感器。本发明能应用于游戏手柄等产品上检测平移单元的移动位置，能够解决现有技术能检测的平移单元的移动范围较小的技术问题，便于扩大本发明能够检测的平移单元的移动范围。

Description

平面移动位置检测装置及方法、输入设备

技术领域

本发明涉及位置检测领域，具体涉及一种平面移动位置检测装置及方法、输入设备。

背景技术

公开号为CN207507014U的中国实用新型专利公开了一种摇杆装置，该方案采用磁传感器感知磁体的方式来检测操作杆在平面上的移动位置，然而，磁传感器只能响应于一定强度以上磁场信号才能得出检测结果，并且随着与磁体距离的增加，磁传感器处的磁场强度会迅速减弱，因而为了确保磁传感器能正常实现对磁体位置的检测，磁体相较于磁传感器的移动必须被限制在一个较小范围内，这导致该方案摇杆的移动范围较小，不利于满足使用要求。

发明内容

本发明的目的之一是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种有利于扩大可检测的平面移动范围的平面移动位置检测装置。

本发明提供的平面移动位置检测装置包括基体、平移单元、电控单元和伸缩机构，平移单元被限制为可相对基体沿垂直于第一方向的二维平面方向移动，电控单元用于检测平移单元相对基体的移动位置；伸缩机构位于平移单元的沿第一方向的一侧，伸缩机构具有沿其伸缩方向分布的第一端和第二端，第一端与平移单元连接，第一端被限制为可相对平移单元绕第一预设点作三维摆动；第二端与基体连接，第二端被限制为可相对基体绕第二预设点作三维摆动，当平移单元移动至不同的移动位置时，对应于第二端摆动至不同的摆动位置；第二端具有磁体，电控单元包括固设于基体的磁传感器，磁传感器用于感应磁体产生的磁场。

由上可见，当平移单元在外力的作用下移动时，伸缩机构响应于平移单元的移动，而一方面绕第二铰接球的球心作三维摆动，另一方面适应性地作伸缩运动，其中，第二端和磁体仅相对基体绕第二预设点作三维摆动，并且当平移单元移动至不同位置时，对应于磁体摆动至不同的摆动位置，也即平移单元的移动位置与磁体的摆动位置具有一一对应关系，因而本发明能够根据该对应关系和磁传感器检测到的磁场信号来计算出平移单元的移动位置。

并且，由于平移单元在移动的过程中，磁体只会绕第二预设点作三维摆动，而不会远离磁传感器运动，因而即便平移单元的移动范围比较大，也不会导致磁传感器与磁体距离过远，不会导致磁传感器处的磁场强度明显减弱，这有利于使本发明磁传感器处的磁场强度始终保持在较高水平，有利于确保磁传感器检测结果的准确性，有利于使本发明适用于检测平移单元在更大平面范围内的移动位置。

一个优选的方案是，第二端与基体球铰连接，磁体位于第二端的铰接球中；第一端与平移单元球铰连接。

由上可见，这样一方面有利于简化本发明的结构，另一方面进一步有利于确保磁体始终在磁传感器附近摆动。

另一个优选的方案是，伸缩机构包括预紧件以及相互伸缩配合的第一伸缩件和第二伸缩件，预紧件连接第一伸缩件及第二伸缩件，预紧件的预紧力沿伸缩机构的伸缩方向。

由上可见，预紧件的设置有利于提升伸缩机构运动的稳定性。

进一步的方案是，第二伸缩件具有滑孔，第一伸缩件具有滑动杆，滑动杆可滑动地插于滑孔中；预紧件包括设于滑孔中的螺旋压簧，沿伸缩机构的伸缩方向，螺旋压簧被挤压于第一伸缩件与第二伸缩件之间。

由上可见，这样有利于降低预紧件的安装难度。

再一个优选的方案是，还包括回位件，回位件连接基体与平移单元，在平面移动位置检测装置处于自由状态时，回位件迫使平移单元保持于预设位置。

进一步的方案是，平移单元的移动区域呈圆形，移动区域的中心线沿第一方向且经过第二预设点；在平移单元位于预设位置时，移动区域的中心线经过第一预设点。

进一步的方案是，基体包括互相固定连接的第一分体和第二分体，第一分体与第二分体沿第一方向分布，第一分体与第二分体之间形成有安装空间；平移单元包括主面法线沿第一方向的连接板，连接板被限制于安装空间，连接板与第一分体滑动配合，连接板与第二分体滑动配合；第一分体具有沿第一方向贯通至安装空间的连接孔，伸缩机构位于第一分体的背向连接板的一侧，伸缩机构或平移单元伸于连接孔。

更进一步的方案是，回位件包括设于安装空间的环状弹性件，第一分体与第二分体的至少一个具有沿第一方向凸向安装空间的限位凸台，连接板与限位凸台沿第一方向分布，环状弹性件套设于限位凸台及连接板的外周壁上，限位凸台及连接板的外周壁均与环状弹性件的环内侧壁抵接，环状弹性件可响应于连接板的运动而沿垂直于第一方向的二维平面方向变形。

由上可见，这样一方面有利于确保平移单元回位准确，另一方面这也使得回位件的结构简单，使得平面移动位置检测装置的结构简单。

再进一步的方案是，第二分体具有沿第一方向从安装空间贯通至基体之外的操纵孔。

由上可见，这样有利于通过该操纵孔向平移单元施加操纵外力。

再进一步的方案是，环状弹性件与第一分体滑动配合，环状弹性件与第二分体滑动配合。

由上可见，这样有利于提升环状弹性件的变形运动规律的稳定性。

再进一步的方案是，限位凸台与连接板滑动配合。

再进一步的方案是，限位凸台包括设于第一分体的第一凸台和设于第二分体的第二凸台，第一凸台与第二凸台沿第一方向正对，连接板设于第一凸台与第二凸台之间。

由上可见，这样连接板抵接于环状弹性件的沿第一方向的中部，有利于进一步使环状弹性件和平移单元受力平衡，进一步有利于提升平移单元与环状弹性件运动规律的稳定性。

再进一步的方案是，连接板的法线沿第一方向的截面外轮廓形状呈圆形；限位凸台的法线沿第一方向的截面外轮廓形状呈圆形，或限位凸台的数量为至少两个，各限位凸台沿圆环方向分布。

再进一步的方案是，磁传感器包括霍尔传感器或磁阻传感器。

再进一步的方案是，伸缩机构的伸缩方向沿第一预设点与第二预设点的连线方向，在平面移动位置检测装置处于自由状态时，伸缩机构的伸缩方向平行于第一方向。

本发明的目的之二是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种应用于前述平面移动位置检测装置的方法。

本发明提供的平面移动位置检测方法包括：电控单元根据磁传感器检测到的磁场信号，以及根据平移单元的移动位置与第二端的摆动位置的对应关系来计算平移单元的移动位置。

本发明的目的之三是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种有利于扩大可检测的操纵柄的平面活动范围的输入设备。

本发明提供的输入设备包括操纵柄和前述的平面移动位置检测装置，操纵柄与平移单元固定连接，操纵柄露于基体的外侧。

附图说明

图1是本发明平面移动位置检测装置实施例的立体图。

图2是本发明平面移动位置检测装置实施例的立体剖视图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是本发明平面移动位置检测装置实施例的分解图。

具体实施方式

本实施例的图1至图4采用统一的空间直角坐标系（右手系），以辅助描述各零部件的相对方位关系，其中，Z轴方向为第一方向，Z轴正向为竖直向上。

请参照图1至图4，本实施例的输入设备例如可以是无人飞行器的遥控器，或者是游戏手柄，本实施例的输入设备包括操纵柄（图中未示出）和本实施例的平面移动位置检测装置。

平面移动位置检测装置包括基体1以及安装于基体1的平移单元2、伸缩机构3、电控单元4和环状拉簧5（回位件和环状弹性件的实例），操纵柄固设于平移单元2的Z轴正向端且露于基体1的Z轴正向侧，操纵柄、平移单元2、伸缩机构3和电控单元4沿Z轴负向依次分布，平移单元2被限制为可相对基体1沿垂直于Z轴方向的二维平面方向（XOY平面方向）移动，伸缩机构3的Z轴正向端（第一端的实例）被限制为可相对平移单元2绕第一预设点作三维摆动，伸缩机构3的Z轴负向端（第二端的实例）被限制为可相对基体1绕第二预设点作三维摆动，伸缩机构3的伸缩方向沿第一预设点与第二预设点的连线方向，电控单元4与基体1固定连接，伸缩机构3的Z轴负向端具有磁体34，电控单元4包括磁传感器42，电控单元4根据磁传感器42检测到的磁场信号，以及根据磁体34的摆动位置与平移单元2的移动位置的对应关系来计算平移单元2的移动位置。

基体1包括沿Z轴正向依次固定连接的第一安装座11、第二安装座12、第三安装座13和第四安装座14，第一安装座11具有第一底板111和第一侧板112，第一底板111的主面法线沿Z轴方向，第一侧板112呈圆筒状，第一侧板112从第一底板111的Z轴正向侧壁沿Z轴正向延伸，第一安装座11在Z轴正向端形成第一敞口。

第二安装座12具有第二底板121和第二侧板122，第二底板121的主面法线沿Z轴方向，第二底板121覆盖于第一敞口处，第一底板111、第一侧板112及第二底板121围成第一空间16，第二侧板122呈圆筒状，第二侧板122从第二底板121的Z轴正向侧壁沿Z轴正向延伸，第二安装座12在Z轴正向端形成第二敞口。

第三安装座13（第一分体的实例）具有第三底板131和第三侧板132，第三底板131的主面法线沿Z轴方向，第三底板131覆盖于第二敞口处，第二底板121、第二侧板122及第三底板131围成第二空间17，第三侧板132呈圆筒状，第三侧板132从第三底板131的Z轴正向侧壁沿Z轴正向延伸，第三安装座13在Z轴正向端形成第三敞口。

第四安装座14（第二分体的实例）呈板状，第四安装座14的主面法线沿Z轴方向，第四安装座14覆盖在第三敞口处，第三底板131、第三侧板132及第四安装座14围成第三空间18（安装空间的实例）。

第三底板131具有沿Z轴方向从第二空间17贯通至第三空间18的连接孔1311，并且第三底板131具有从连接孔1311的边缘向Z轴正向凸出的第一凸台1312，第四安装座14具有沿Z轴方向从第三空间18贯通至基体1的Z轴正向侧的操纵孔141，且第四安装座14具有从操纵孔141的边缘向Z轴负向凸出的第二凸台142，连接孔1311及操纵孔141的法线沿Z轴方向的截面轮廓形状呈圆形，第一凸台1312与第二凸台142的法线沿Z轴方向的截面外轮廓形状也呈圆形，第一凸台1312与第二凸台142沿Z轴方向正对，连接孔1311的中心线、第一凸台1312的中心线、操纵孔141的中心线及第二凸台142的中心线重合。

平移单元2包括第一限位套24以及一体成型的连接板21、连接柱22和第一连接凸台23，连接板21为主面法线沿Z轴方向的圆板，连接板21位于第三空间18中，连接板21被限制于第一凸台1312与第二凸台142之间，连接板21的Z轴正向侧壁面与第二凸台142的Z轴负向端滑动配合，连接板21的Z轴负向侧壁面与第一凸台1312的Z轴正向端滑动配合，环状拉簧5套设于第一凸台1312、连接板21及第二凸台142的外周壁上，第一凸台1312的外周壁、连接板21的外周壁及第二凸台142的外周壁均与环状拉簧5的环内侧壁抵接，环状拉簧5可响应于连接板21的运动而沿XOY平面方向变形。

连接柱22从连接板21的Z轴正向侧壁向Z轴正向延伸，连接柱22通过操纵孔141伸于基体1的Z轴正向侧，操纵柄固设于连接柱22的Z轴正向端，连接柱22呈圆柱状，连接柱22的中心线与连接板21的中心线重合。

第一连接凸台23从连接板21的Z轴负向侧壁向Z轴负向延伸，第一连接凸台23为中心线与连接板21的中心线重合的圆台，第一连接凸台23的外周壁上具有螺纹，第一连接凸台23上具有朝Z轴正向凹陷的第一半球面凹槽231，第一半球面凹槽231的球心位于第一连接凸台23的中心线上。

第一限位套24具有第四底板241和第四侧板242，第四底板241为圆环板，第四底板241的主面法线沿Z轴方向，第四侧板242呈圆筒状，第四侧板242从第四底板241的Z轴正向侧壁朝Z轴正向延伸，第四侧板242的内周壁具有螺纹。

第二底板121具有从Z轴正向侧板向Z轴正向延伸的第二连接凸台1211，基体1还包括第二限位套15，第二连接凸台1211为中心线与连接孔1311的中心线重合的圆台，第二连接凸台1211的外周壁上具有螺纹，第二连接凸台1211上具有朝Z轴负向凹陷的第二半球面凹槽12111，第二半球面凹槽12111的球心位于第一连接凸台23的中心线上。

第二限位套15具有第五底板151和第五侧板152，第五底板151为圆环板，第五底板151的主面法线沿Z轴方向，第五侧板152呈圆筒状，第五侧板152从第五底板151的Z轴负向侧壁朝Z轴负向延伸，第五侧板152的内周壁具有螺纹。

伸缩机构3位于第二空间17中，伸缩机构3包括第一伸缩件31、第二伸缩件32、磁体34和螺旋压簧33（预紧件的实例），第一伸缩件31具有第一滑杆311（滑动杆的实例）和第一铰接球312，第一铰接球312固设于第一滑杆311的沿长度方向的Z轴正向端，第二伸缩件32具有第二滑杆321和第二铰接球322，第二铰接球322固设于第二滑杆321的沿长度方向的Z轴负向端，第二伸缩件32具有开口于第二滑杆321的Z轴正向端的滑孔323，滑孔323沿第二滑杆321的长度方向延伸，第一滑杆311可滑动地插于滑孔323中，第一滑杆311相对第二伸缩件32滑动的方向即第一滑杆311和第二滑杆321的长度方向，以此实现第一滑动间31与第二滑动件32的可伸缩连接，磁体34及螺旋压簧33位于滑孔323中，磁体34、螺旋压簧33及第一滑杆311沿伸缩机构3的伸缩方向（图示的Z轴方向）依次分布，第二滑杆321、磁体34、螺旋压簧33及第一滑杆311沿伸缩机构3的伸缩方向依次抵接。

第一铰接球312位于第一半球面凹槽231中，第一限位套24与第一连接凸台23固定连接，第四侧板242的内周壁与第一连接凸台23的外周壁螺纹连接，第一伸缩件31通过第四底板241的环腔从第一半球面凹槽231穿至第二空间17中，第四底板241的Z轴正向侧壁限制于第一铰接球312的Z轴负向侧，第四底板241避免第一铰接球312脱离出第一半球面凹槽231，以此实现伸缩机构3的Z轴正向端与平移单元2的球铰连接，实现伸缩机构3的Z轴正向端可相对平移单元2绕第一铰接球312的球心（第一预设点的实例）作三维摆动的目的；优选地，第四底板241的Z轴正向侧壁具有球面，第四底板241与第一铰接球312通过球面滑动配合。

伸缩机构3经过连接孔1311伸至第二空间17中，第一连接凸台23及第一限位套24伸于连接孔1311中，连接孔1311的周壁限制第一限位套24的移动范围，连接孔1311围成的区域即第一限位套24的移动区域。

第二铰接球322位于第二半球面凹槽12111中，第二限位套15与第二连接凸台1211固定连接，第五侧板152的内周壁与第二连接凸台1211的外周壁螺纹连接，第二伸缩件32通过第五底板151的环腔从第二半球面凹槽12111穿至第二空间17中，第五底板151的Z轴负向侧壁限制于第二铰接球322的Z轴正向侧，第五底板151避免第二铰接球322脱离出第二半球面凹槽12111，以此实现伸缩机构3的Z轴负向端与基体1的球铰连接，实现伸缩机构3的Z轴负向端可相对基体1绕第二铰接球322的球心（第二预设点）作三维摆动的目的；优选地，第五底板151的Z轴负向侧壁具有球面，第五底板151与第二铰接球322通过球面滑动配合。

电控单元4位于第一空间16中，电控单元4还包括电路板41，电路板41的主面法线沿Z轴方向，磁传感器42固设于电路板41的Z轴正向侧壁，电路板41与第一安装座11固定连接，优选地，在本发明的其它实施例中，电路板41也可以与第二安装座12固定连接，例如电路板41通过螺钉与第二底板121固定连接，这样有利于确保磁传感器42与磁体34的相对位置关系不受第一安装座11与第二安装座12的安装精度影响，有利于提升本实施例利用磁传感器42检测磁体34的摆动角度的准确性，有利于提升本实施例利用电控单元4检测平移单元2的位置的准确性。

本实施例中的第一安装座11、第二安装座12、第三安装座13、第四安装座14之间可以通过卡扣、螺钉或胶粘等现有方式进行固定连接，这里不再赘述。

当用户拨动操纵柄迫使平移单元2移动时，伸缩机构3响应于平移单元2的移动，而一方面绕第二铰接球322的球心作三维摆动，另一方面适应性地作伸缩运动，其中，第二伸缩件32及磁体34仅相对基体1绕第二铰接球322的球心作三维摆动，并且当平移单元2移动至不同位置时，对应于磁体34的摆动位置不同，也即平移单元2的移动位置与磁体34的摆动位置具有一一对应关系，因而本实施例能够根据该对应关系和磁传感器42检测到的磁场信号来计算出平移单元2的移动位置，本实施例的输入设备能够响应于平移单元2的不同移动位置而识别出不同的输入信息。

具体而言，本实施例的平面移动位置检测方法例如可以是：电控单元4存储有磁体34的摆动位置与平移单元2的移动位置的对应关系，电控单元4先根据磁传感器42检测到的磁场信号计算磁体34的摆动位置，然后根据该对应关系来计算平移单元2的移动位置，其中采用磁传感器42检测磁体34的三维摆动位置属于现有技术，例如公开号为CN112074792A的中国发明专利申请采用霍尔效应传感器检测磁体34的三维摆动位置，再例如公开号为CN106297247A的发明专利申请采用磁感应芯片检测磁铁的三维摆动位置，另外，磁体34的摆动位置与平移单元2的移动位置的对应关系可以通过实验的方式得出，这里不再赘述；可选择地，在本发明的其它实施例中，也可以通过实验的方式直接得出平移单元2的移动位置与磁传感器42检测到的磁场信号之间的对应关系，因而本发明的平面移动位置检测方法例如也可以是：电控单元4存储有平移单元2的移动位置与磁传感器42检测到的磁场信号之间的对应关系，电控的那元4根据平移单元2的移动位置与磁传感器42检测到的磁场信号之间的对应关系，以及根据磁传感器42当前检测到的磁场信号，来计算平移单元2的移动位置，当然，平移单元2的移动位置与磁传感器42检测到的磁场信号之间的对应关系天然的包含和体现了磁体34的摆动位置与平移单元2的移动位置的对应关系。

本实施例由于平移单元2在移动的过程中，磁体34只会相较于磁传感器42作三维摆动，而不会远离磁传感器42运动，因而即便平移单元2的移动范围比较大，也不会导致磁传感器42与磁体34距离过远，不会导致磁传感器42处的磁场强度明显减弱，有利于使本实施例磁传感器42处的磁场强度始终保持在较高水平，有利于确保磁传感器42检测结果的准确性，有利于使本实施例适用于检测平移单元2在更大平面范围内的移动位置。

当用户拨动操纵柄迫使平移单元2沿XOY平面方向移动时，环状拉簧5响应于连接板21的运动而沿XOY平面方向变形，当用户松开操纵柄后，平移单元2在环状拉簧5的弹力作用下向自由状态回位，本实施例由于连接板21、第一凸台1312及第二凸台142的外周壁均与环状拉簧5的环内侧壁抵接，使得环状拉簧5的回位位置会受到第一凸台1312和第二凸台142的限位，因而即便环状拉簧5在长期使用过后因为疲劳导致弹力些许下降，环状拉簧5的回位位置仍然准确地稳定在第一凸台1312与第二凸台142的外周，这使得连接板21的回位位置（预设位置的实例）准确，使得平移单元2在自由状态下的回位位置稳定准确。

并且，由于连接板21同时与第一凸台1312及第二凸台142滑动配合，以及由于环状拉簧5被限制为同时与第三底板131和第四安装座14滑动配合，因而有利于确保平移单元2移动平稳，有利于确保环状拉簧5变形运动平稳，环状拉簧5的环内侧壁不容易与连接板21的外周壁脱离抵接，有利于确保本实施例输入设备长期稳定于正常使用状态。

具体地，在平面移动位置检测装置处于自由状态时，伸缩机构3的伸缩方向平行于Z轴方向，连接板21的中心线、第一连接凸台23的中心线、第二连接凸台1211的中心线、连接孔1311的中心线、第一凸台1312的中心线、操纵孔141的中心线及第二凸台142的中心线重合，且均过第一预设点和第二预设点。

本实施例的第一凸台1312与第二凸台142均为限位凸台的实例。本实施例的连接板21、第一凸台1312以及第二凸台142的法线沿Z轴方向的截面轮廓形状均呈圆形，可选择地，在本发明的其它实施例中，也可以将第一凸台1312及第二凸台142中的至少一个设为由多个独立凸部组成，各独立凸部沿环形路径分布，或者可以将第一凸台1312或第二凸台142的法线沿Z轴方向的截面轮廓形状设为正多边形，该正多边形与连接板21的法线沿Z轴方向的截面轮廓相切，当然优选本实施例的方案，这样连接板21沿XOY平面的各个方向运动时受到的阻力相当，有利于提升用户体验，并且将第二凸台142设为环状也有利于简化第二凸台142的加工工艺。

可选择地，在本发明的其它实施例中，也可以取消第一凸台1312（或取消第二凸台142），在第二凸台142（或第一凸台1312）、第四安装座14和第三底板131的配合作用下，仍然能确保环状拉簧5的变形动作符合使用要求，当然，优选同时设有第一凸台1312和第二凸台142的方案，这样连接板21抵接于环状拉簧5的沿Z轴方向的中部，有利于进一步使环状拉簧5和平移单元2受力平衡，进一步有利于提升平移单元2与环状拉簧5运动规律的稳定性。

可选择地，在本发明的其它实施例中，也可以采用环状皮筋（回位件和环状弹性件的另一实例）代替本实施例的环状拉簧5，这样同样能实现平移单元2准确回中的目的；当然，也可以采用第一径向螺旋弹簧（回位件的另一实例）代替本实施例的环状拉簧5，并且在该方案可取消限位凸台，第一径向螺旋弹簧的螺距方向垂直于Z轴方向，或者具有垂直于Z轴方向的分量，第一径向螺旋弹簧的径向内侧端与平移单元2连接，第一径向螺旋弹簧的径向外侧端与基体1连接，这样同样有利于以简单结构迫使平移单元2回位，然而这种方式的回位精度与本实施例相比较差，因而优选采用本实施例环状拉簧5或环状皮筋的方案。

可选择地，在本发明的其它实施例中，也可以将回位件连接于伸缩机构3与基体1之间，例如参照第一径向螺旋弹簧的设置方式采用第二径向螺旋弹簧连接第二滑杆321和第二侧板122，再例如设置三个沿周向分布的螺旋拉簧，各螺旋拉簧分别连接第二滑杆321和第二侧板122，各螺旋拉簧的拉力迫使第二滑杆321回位。

本实施例将磁体34设于第二伸缩件32的滑孔323中，这样有利于降低磁体34的安装难度；另外，本实施例在磁体34与第一滑杆311之间挤压螺旋压簧33，这样有利于确保第一伸缩件31与第二伸缩件32的相对运动平稳，并且将螺旋压簧33设于滑孔323中有利于降低螺旋压簧33的安装难度。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.平面移动位置检测装置，包括基体、平移单元和电控单元，所述平移单元被限制为可相对所述基体沿垂直于第一方向的二维平面方向移动，所述电控单元用于检测所述平移单元相对所述基体的移动位置；

其特征在于：

还包括伸缩机构，所述伸缩机构位于所述平移单元的沿所述第一方向的一侧，所述伸缩机构具有沿其伸缩方向分布的第一端和第二端，所述第一端与所述平移单元连接，所述第一端被限制为可相对所述平移单元绕第一预设点作三维摆动；

所述第二端与所述基体连接，所述第二端被限制为可相对所述基体绕第二预设点作三维摆动，当所述平移单元移动至不同的移动位置时，对应于所述第二端摆动至不同的摆动位置；

所述第二端具有磁体，所述电控单元包括固设于所述基体的磁传感器，所述磁传感器用于感应所述磁体产生的磁场。

2.根据权利要求1所述的平面移动位置检测装置，其特征在于：

所述第二端与所述基体球铰连接，所述磁体位于所述第二端的铰接球中；

所述第一端与所述平移单元球铰连接。

3.根据权利要求1所述的平面移动位置检测装置，其特征在于：

所述伸缩机构包括预紧件以及相互伸缩配合的第一伸缩件和第二伸缩件，所述预紧件连接所述第一伸缩件及所述第二伸缩件，所述预紧件的预紧力沿所述伸缩机构的伸缩方向。

4.根据权利要求3所述的平面移动位置检测装置，其特征在于：

所述第二伸缩件具有滑孔，所述第一伸缩件具有滑动杆，所述滑动杆可滑动地插于所述滑孔中；

所述预紧件包括设于所述滑孔中的螺旋压簧，沿所述伸缩机构的伸缩方向，所述螺旋压簧被挤压于所述第一伸缩件与所述第二伸缩件之间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的平面移动位置检测装置，其特征在于：

还包括回位件，所述回位件连接所述基体与所述平移单元，在所述平面移动位置检测装置处于自由状态时，所述回位件迫使所述平移单元保持于预设位置。

6.根据权利要求5所述的平面移动位置检测装置，其特征在于：

所述平移单元的移动区域呈圆形，所述移动区域的中心线沿第一方向且经过所述第二预设点；

在所述平移单元位于所述预设位置时，所述移动区域的中心线经过所述第一预设点。

7.根据权利要求5所述的平面移动位置检测装置，其特征在于：

所述基体包括互相固定连接的第一分体和第二分体，所述第一分体与所述第二分体沿所述第一方向分布，所述第一分体与所述第二分体之间形成有安装空间；

所述平移单元包括主面法线沿第一方向的连接板，所述连接板被限制于所述安装空间，所述连接板与所述第一分体滑动配合，所述连接板与所述第二分体滑动配合；

所述第一分体具有沿所述第一方向贯通至所述安装空间的连接孔，所述伸缩机构位于所述第一分体的背向所述连接板的一侧，所述伸缩机构或所述平移单元伸于所述连接孔。

8.根据权利要求7所述的平面移动位置检测装置，其特征在于：

所述回位件包括设于所述安装空间的环状弹性件，所述第一分体与所述第二分体的至少一个具有沿所述第一方向凸向所述安装空间的限位凸台，所述连接板与所述限位凸台沿所述第一方向分布，所述环状弹性件套设于所述限位凸台及所述连接板的外周壁上，所述限位凸台及所述连接板的外周壁均与所述环状弹性件的环内侧壁抵接，所述环状弹性件可响应于所述连接板的运动而沿垂直于所述第一方向的二维平面方向变形。

9.根据权利要求8所述的平面移动位置检测装置，其特征在于：

所述第二分体具有沿所述第一方向从所述安装空间贯通至所述基体之外的操纵孔；

所述环状弹性件与所述第一分体滑动配合，所述环状弹性件与所述第二分体滑动配合；

所述限位凸台与所述连接板滑动配合；

所述限位凸台包括设于所述第一分体的第一凸台和设于所述第二分体的第二凸台，所述第一凸台与所述第二凸台沿所述第一方向正对，所述连接板设于所述第一凸台与所述第二凸台之间；

所述连接板的法线沿所述第一方向的截面外轮廓形状呈圆形；

所述限位凸台的法线沿所述第一方向的截面外轮廓形状呈圆形，或所述限位凸台的数量为至少两个，各所述限位凸台沿圆环方向分布；

所述磁传感器包括霍尔传感器或磁阻传感器；

所述伸缩机构的伸缩方向沿所述第一预设点与所述第二预设点的连线方向，在所述平面移动位置检测装置处于自由状态时，所述伸缩机构的伸缩方向平行于所述第一方向。

10.平面移动位置检测方法，应用于如权利要求1至9任一项所述的平面移动位置检测装置，其特征在于，方法包括：

所述电控单元根据所述磁传感器检测到的磁场信号，以及根据所述平移单元的移动位置与所述第二端的摆动位置的对应关系来计算所述平移单元的移动位置。

11.输入设备，包括操纵柄，其特征在于：

还包括如权利要求1至9任一项所述的平面移动位置检测装置，所述操纵柄与所述平移单元固定连接，所述操纵柄露于所述基体的外侧。

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