CN1308969C - 基于导电橡胶的全方位操纵杆系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于导电橡胶的全方位操纵杆系统，属于机械领域。本发明包括：操纵杆手柄、防尘橡胶套、上盖、绝缘垫、两对分别上下设置的导电橡胶块、90°V形摆杆、压板、球头螺栓、基体、一对摆杆电极套、两对固定电极片、接线端子。压板、球头螺栓、基体形成一个球副，操纵杆手柄、90°V形摆杆、球头螺栓紧密固联在一起，两个摆杆电极套固定于90°V形摆杆的两端，两对导电橡胶块分别上下设置在两个摆杆电极套两侧并分别与两对上下设置的固定电极片紧密接触，导电橡胶块的电阻输出通过摆杆电极套和固定电极片引出，接线端子与摆杆电极套及固定电极片间有导线连接，两对固定电极片与基体之间设绝缘垫，防尘橡胶套、上盖及基体封装在整个操纵杆系统上。

Description

基于导电橡胶的全方位操纵杆系统
技术领域
本发明涉及一种全方位操纵杆系统，特别是一种基于导电橡胶的全方位操纵杆系统。属于机械领域。
背景技术
传统的方向操纵杆几乎都是采用一对正交配置的旋转电位器。经文献检索发现，在http://www.sentop.com/frame/sakaeproduct.htm网页上介绍了：实际应用中，将一对正交配置的旋转电位器接成分压器电路：两个旋转电位器的共4个固定端接电源正负极，两个中间抽头输出电压。通过操纵操纵杆手柄使两个旋转电位器旋转，外部电路检测这两个旋转电位器中间抽头输出电压，换算成角度，进而获得操纵杆手柄的姿态。如果在上述结构中采用高精度的旋转电位器，可以相当精确地得到中间抽头输出电压并换算成角度，实现对受控对象的控制。但是旋转电位器必定有电刷与电阻体之间的摩擦，造成磨损及产生电气噪声，实际使用寿命不长而且成本比较高。
发明内容
本发明的目的在于针对背景技术中的不足，提供一种基于导电橡胶的全方位操纵杆系统，使其具有结构简单，体积小，装配容易，更加耐用的优点，不像传统采用一对正交配置的旋转电位器的操纵杆因为摩擦造成磨损及产生电气噪声。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：操纵杆手柄、防尘橡胶套、上盖、绝缘垫、两对分别上下设置的导电橡胶块、90°V形摆杆、压板、球头螺栓、基体、一对摆杆电极套、两对固定电极片、接线端子。其连接方式为：压板、球头螺栓、基体形成一个球副，操纵杆手柄、90°V形摆杆、球头螺栓紧密固联在一起，使得它们可以依靠球头螺栓的球头在球副中运动，两个摆杆电极套固定于90°V形摆杆的两端，两对导电橡胶块分别上下设置在两个摆杆电极套两侧并分别与两对上下设置的固定电极片紧密接触，导电橡胶块的电阻输出通过摆杆电极套和上下设置的固定电极片引出，系统外部连线连接到接线端子上，接线端子与一对摆杆电极套及两对上下设置的固定电极片间有导线连接，两对固定电极片与基体之间通过绝缘垫隔开，防尘橡胶套、上盖及基体封装在整个操纵杆系统上。
本发明当操作者操作操纵杆手柄时，操纵杆手柄的姿态通过球头螺栓形成的球副映射到90°V形摆杆上。90°V形摆杆对两对正交配置导电橡胶块施加压力，而操纵杆手柄的姿态变化规律与导电橡胶块导电电阻分配值对应。每一对上下设置的导电橡胶块等效为一个电位器。实际应用时，可以将两个等效电位器的A1和A2接电源正极，B1和B2接电源负极，两个中间端C1和C2输出电压。通过操纵操纵杆手柄使两个等效电位器变化，外部电路检测这两个等效电位器中间端C1和C2输出电压，换算成角度，进而可以获得操纵杆手柄的姿态。
与现有技术相比，本发明具有结构简单，体积小，装配容易，造价低，更加耐用的优点。它的一个突出优点是不像传统采用一对正交配置的旋转电位器的操纵杆因为摩擦造成而磨损，长期使用后产生的电气噪声会较严重地影响操作精度。本发明利用导电橡胶的应变与电阻关系，直接通过文中的机构将操纵杆手柄的姿态变化施加到导电橡胶来改变两组导电橡胶的电阻分配，避免了接触摩擦；由于导电橡胶高韧性，所以实际使用寿命比较长。
附图说明
图1本发明结构示意图
图2本发明A向剖视图
图3本发明等效电路原理图
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明包括：操纵杆手柄1、防尘橡胶套2、上盖3、绝缘垫4、两对分别上下设置的导电橡胶块5、90°V形摆杆6、压板7、球头螺栓8、基体9、一对摆杆电极套10、两对固定电极片11、接线端子12。其连接方式为：压板7、球头螺栓8、基体9形成一个球副，操纵杆手柄1、90°V形摆杆6、球头螺栓8紧密固联在一起，两个摆杆电极套10固定于90°V形摆杆6两端，两对导电橡胶块5分别上下设置在两个摆杆电极套10两侧并分别与两对上下设置的固定电极片11紧密接触，导电橡胶块5的电阻输出通过摆杆电极套10和上下设置的固定电极片11引出，系统外部连线连接到接线端子12上，接线端子12与一对摆杆电极套10及两对上下设置的固定电极片11间有导线连接，两对固定电极片11与基体9之间通过绝缘垫4隔开，防尘橡胶套2、上盖3及基体9封装在整个操纵杆系统上。
操纵杆手柄1的姿态通过球头螺栓8形成的球副映射到90°V形摆杆6上。操纵杆手柄1通过90°V形摆杆6对两对正交配置导电橡胶块5施加压力，操纵杆手柄1的姿态变化规律与两对分别上下设置的导电橡胶块5导电电阻分配值对应。每一对上下设置的导电橡胶块5等效为一个电位器。实际应用时，可以将两个等效电位器的A1和A2接电源正极，B1和B2接电源负极，两个中间端C1和C2输出电压。通过操纵操纵杆手柄1使两个等效电位器变化，外部电路检测这两个等效电位器中间端C1和C2输出电压，换算成角度，进而可以获得操纵杆手柄的姿态。

Claims (5)

1、一种基于导电橡胶的全方位操纵杆系统，包括：操纵杆手柄(1)、防尘橡胶套(2)、上盖(3)、绝缘垫(4)、90°V形摆杆(6)、压板(7)、球头螺栓(8)、基体(9)、摆杆电极套(10)、固定电极片(11)、接线端子(12)，其特征在于还包括：导电橡胶块(5)，压板(7)、球头螺栓(8)、基体(9)形成一个球副，操纵杆手柄(1)、90°V形摆杆(6)、球头螺栓(8)紧密固联在一起，两个摆杆电极套(10)固定于90°V形摆杆(6)两端，两对导电橡胶块(5)分别上下设置在两个摆杆电极套(10)两侧并分别与一对上下设置的固定电极片(11)紧密接触，导电橡胶块(5)的电阻输出通过摆杆电极套(10)和固定电极片(11)分别引出，接线端子(12)与两个摆杆电极套(10)及两对上下设置的固定电极片(11)之间有导线连接，两对固定电极片(11)与基体(9)之间通过绝缘垫(4)隔开，防尘橡胶套(2)、上盖(3)及基体(9)封装在整个操纵杆系统上。
2、根据权利要求1所述的基于导电橡胶的全方位操纵杆系统，其特征是，操纵杆手柄(1)的姿态通过球头螺栓(8)形成的一个球副映射到90°V形摆杆(6)。
3、根据权利要求1所述的基于导电橡胶的全方位操纵杆系统，其特征是，操纵杆手柄(1)通过90°V形摆杆(6)对两对正交配置导电橡胶块(5)施加压力，操纵杆手柄(1)的姿态变化规律与导电橡胶块(5)导电电阻分配值对应。
4、根据权利要求1或3所述的基于导电橡胶的全方位操纵杆系统，其特征是，两对导电橡胶块(5)分别上下设置在90°V形摆杆(6)两端的摆杆电极套(10)的上下两面，每一对上下设置的导电橡胶块(5)等效为一个电位器。
5、根据权利要求1所述的基于导电橡胶的全方位操纵杆系统，其特征是，系统外部连线连接到接线端子(12)上。
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