DE10047309B4 - Handsteuervorrichtung - Google Patents

Abstract

Handsteuervorrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals X über die Bewegung eines Fingers (1) einer Hand, unabhängig von einer primären Bewegung der Hand, mit einer am Finger (1) anbringbaren und abnehmbaren Betätigungsorganfixierung (2), die über ein biegeschlaffes Bewegungsmittel (3) mit einem Signalgeber (5) verbunden ist,
wobei der Signalgeber (5) einen der Zugrichtung des biegeschlaffen Bewegungsmittels (3) kontinuierlich entgegenwirkenden Kraftspeicher (13) aufweist, und
wobei unter Zug des biegeschlaffen Bewegungsmittels (3), der durch die Bewegung des Fingers (1) ausgelöst wird, ausgehend von einer Neutralstellung (12) des Signalgebers (5) mindestens ein Steuersignal X in einem Signalintervall X_min, X_max am Signalgeber (5) mit einer durch die Gegenwirkung des Kraftspeichers (13) erzielten stetig verlaufenden Signalgröße anliegt, das im Signalgeber (5) über einen Signalgrößentransformer (17) an ein Signalübertragungsglied (7) weitergegeben wird,
und das Signalübertragungsglied (7) die im Signalinterval X_min, X_max erfassten Steuersignale X oder davon abgeleitete Steuersignale X' an ein Stellorgan (8) überträgt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Handsteuervorrichtung, bei der die freihändige Bewegung eines Fingers der menschlichen Hand mindestens eine Signalgröße zu einem Stellorgan an einem vom Betätigungsort auch entfernten Stellort übertragen kann.
• Aus der DE 29 42 003 A1 ist eine elektrische Steuervorrichtung mit einem Steuerhebel, einem stirnseitig daran angebrachten, um einen quer zur Hebelachse stehende Achse schwenkbaren Kopf, der aus einer Neutralstellung gegen Rückstellkräfte um begrenzte Winkel in beiden Richtungen verlagerbar ist und einem davon betätigten Signalgeber, der richtungsabhängig ein elektrisches Steuersignal abgibt, insbesondere zur Steuerung elektrisch gesteuerter Ventile, bekannt. Diese Steuervorrichtung ist baulich sehr kompakt jedoch für den stationären Betrieb vorgesehen, sie erlaubt daher keine freihändige Bedienung. Dieser Nachteil ist auch bei der DE 196 36 587 C1 gegeben, einer Vorrichtung zum Betätigen eines Gegenstandes.
• Aus DE 196 09 746 A1 ist eine Handbedienvorrichtung mit Kupplung für freihändig fahrbare Geräte bekannt. Sie erlaubt dem Fahrer bei ausreichender Bewegungsfreiheit und verbesserter Sicherheit die Ansteuerung bzw. Bedienung eines freihändig fahrbaren Gerätes. Diese Vorrichtung ist freihändig bedienbar, sie schränkt jedoch bereits baulich bedingt die Bewegungsfreiheit des Unterarmes und der Hand eines Benutzers stark ein, sodass während der Bedienung der Vorrichtung beispielsweise kein gleichzeitiges Nähen an einer Nähmaschine mehr möglich ist. Die Ausnutzung der vollen Leistungsfähigkeit dieser Vorrichtung erfordert zur sicheren Bedienung und damit zur Steuerung nur eines Freiheitsgrades, vor und zurück zur Bremsdosierung, wenigstens vier Finger einer Hand. Diese Einschränkung ist sowohl bei der Realisierung der Vorrichtung als Bowdenzugsystem wie auch als Hydrauliksystem gegeben.
• Aus US 4,905,001 ist eine Kommunikationsvorrichtung bekannt geworden, bei der Elemente an Fingern einer Hand befestigt werden können, die Schalterstellungen im Binärcode auslösen. Ausschließlich diskrete Signalfolgen sind übermittelbar.
• Aus der DE 196 32 273 A1 ist ein Geometrie-Sensoriksystem bekannt geworden, das unterschiedliche Geometriegrößen eines bewegten Körpers mittels verschiedenartigster Messmethoden erfassen kann. Die erfassten Daten werden auf ein Koordinatensystem umgerechnet, auf beliebige andere Koordinationssysteme transformiert und es findet ein Datentransfer statt. So können beispielsweise geometrische Änderungen beim Abknicken eines Fingergelenks über die Relativbewegung eines längenkonstanten Teils gegenüber einem Festlager, das eine Lichtquelle und einen photoempfindlichen Empfänger aufweist, erfasst und weitergeleitet werden.
• Weiterhin sind aus US 5,280,265 Sensoren bekannt geworden, die Gelenkbewegungen eines menschlichen Körpers erfassen und als elektrische Signale weiterleiten können. Die Sensoren werden beispielsweise auf Handschuhe geklebt, und veränderte Fingerbewegungen können in elektrische Signale transformiert werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Handsteuervorrichtung bzw. eine Handsteuereinrichtung zu schaffen, die einfachst an Finger einer Hand anpassbar ist und die Übertragung von kontinuierlich erfassten Bewegungsänderungen eines Fingergelenks als elektrische Signale zum Betreiben eines Stellvorgangs sicher ermöglicht.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
• Derartige Vorrichtungen sind zum präzisen Steuern verschiedener Gegenstände, Hardware, Software oder Geräte über die Bewegung eines Fingers der menschlichen Hand einsetzbar. In erster Linie soll die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch zum ersatzweisen Betätigen von Fußbedieneinheiten, wie sie z. B. für Nähmaschinen, Bügelautomaten oder in Fahrzeugen insbesondere Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, dienen, um beispielsweise auch gehbehinderten oder gelähmten Personen diese Funktionen mit geringem körperlichen Einsatz und damit auch geringem körperlichen Ersatz wieder nutzbar zu machen, ohne z. B. die Bewegungsfreiheit bereits einer gesamten Hand oder eines Armes vollständig einzuschränken. Die Bedienung der Steuervorrichtung erfolgt freihändig. In der Ausprägung als Kraftsteuerung kann die Vorrichtung zur Steuerung einer vom Kraftaufwand am Betätigungsort kraftunabhängigen Krafterzeugungseinheit am Stellort entsprechend dem Ausführungsbeispiel zur Steuerung einer Bewegung eingesetzt werden. Die Vorrichtung erlaubt damit z. B. die für eine Tätigkeit notwendige, kraftaufwendige Fußbewegung durch lediglich eine Fingerbewegung zu ersetzen. Die dabei am Stellorgan z. B. über eine Krafterzeugung wirkende Kraft kann durch die Fingerbewegung frei dosiert werden, sie ist jedoch unabhängig von der am Betätigungsort eingesetzten Fingerkraft. Eine Fingerbewegung kann über die erfindungsgemäße Vorrichtung unabhängig von der am Stellorgan wirkenden, z. B. aus einer Krafterzeugung resultierenden Kraft zur Realisierung von lokal oder entfernt wirkenden Anwendungen insbesondere Kraftanwendungen eingesetzt werden. Durch die Übertragung der veränderbaren Steuersignale kann dieses Signal allgemein als Eingangssignal zur Steuerung einer Anwendung, eines Gegenstandes, Hardware, Software oder eines Gerätes benutzt werden. Das Verhältnis zwischen dem Kraftaufwand sowie der Bewegung am Betätigungsort und der über die Steuersignaländerung am Signalgeber resultierenden Veränderungen am Stellort ist frei, es ergibt sich aus der Funktion des Stellorgans. Die Handsteuervorrichtung kann damit auf einfache Weise an unterschiedliche Einsatzbedingungen angepasst werden. Beim Einsatz einer Krafterzeugung beispielsweise, ist eine Kraftanwendung am Stellort nicht zwingend an die kinematische Kette einer Fingerbewegung am Betätigungsort gebunden. Rein rotatorische und translatorische Bewegungen einer Kraftanwendung am Stellort sind auf der Basis einer einzigen Fingerbewegung genauso möglich wie komplexe Kombinationen davon, z. B. zur Beschreibung einer Trajektorie im Raum. Die Vorrichtung schließt die zeitgleiche Benutzung weiterer Handsteuerungen, wie z. B. die aus DE 29 42 003 A1 bekannte Steuerung, nicht aus, sondern erlaubt deren zusätzlichen oder erweiterten Einsatz. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind auch zeitgleiche Änderungen verschiedener Steuersignale durch Mehrfachanwendung der Vorrichtung, z. B. an einer oder mehreren Händen, bzw. durch Kombinationen mit weiteren Handsteuerungen möglich, die eine Handsteuereinrichtung betreffen.
• Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.
• Die Handsteuervorrichtung, wie sie in den Patentansprüchen beschrieben ist, eröffnet bei größtmöglicher Bewegungsfreiheit dem Benutzer eines Gegenstandes, Hardware, Software oder eines Gerätes, an das ein Steuersignal oder dessen Ableitung übertragen wird, während eines primären Bewegungsablaufes durch eine Sekundärbewegung eines Fingers die Möglichkeit zur verzögerten Einleitung oder zur allmählichen Steigerung eines Vorgangs, beispielsweise einer aus der Steuersignalgrößenänderung resultierenden Bewegung am Stellorgan in Folge der von einem Signalgeber übertragenen Steuersignale.
• Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
• 1 eine Vorrichtung mit schematischer Anordnung aller Komponenten und dem kleinen Finger einer menschlichen Hand als Betätigungsorgan;
• 2 eine funktionale Beschreibung einer Vorrichtung als Blockbild;
• 3 eine funktionale Beschreibung eines Signalübertragungsgliedes als Blockbild;
• 4 eine funktionale Beschreibung eines Stellorgans als Blockbild;
• 5 die Seiten- und Frontansicht eines Signalgebers, welcher mittels mechanischer Sensorik und einem Signalgrößentransformer mit elektrischen Ausgangssignalen arbeitet;
• 6 die Seitenansicht eines Betätigungsorganadapters mit schematischer Anordnung aller Komponenten zur Nutzung eines Fingers einer menschlichen Hand als Betätigungsorgan der Vorrichtung;
• 7 die Frontansicht und Draufsicht eines Stellorgans der Vorrichtung mit Hilfsenergie für rotatorische und translatorische Bewegungen;
• Die in 1 schematisch dargestellte Ausprägung der Handsteuervorrichtung ermöglicht durch die Bewegung eines Betätigungsorgans 1 die Betätigung eines Signalgebers 5 mit Hilfe eines Betätigungsorganadapters 28, bestehend aus einer Betätigungsorganfixierung 2, einer Betätigungsorgankopplung 4 und einem biegeschlaffen Bewegungsmittel 3 und die Übertragung eines Steuersignals X aus dem Signalgeber 5 mit Hilfe des Signalübertragungsgliedes 7 an ein Stellorgan 8 ein präzises, freihändiges Steuern verschiedener Gegenstände, Hardware, Software oder Geräte durch die Bewegung eines Fingers der menschlichen Hand. Aus der Bewegung des Betätigungsorgans 1 (Finger) resultiert die Durchführung einer Verstellbewegung am Stellorgan 8. Der Betätigungsort, die menschliche Hand mit dem Betätigungsorgan 1, ist in der Regel vom Stellort, an dem sich das Stellorgan 8 befindet, verschieden. Beispielsweise wird mit einer menschlichen Hand die Lage eines Werkstückes, z. B. ein Stück gewebtem Stoff, zu einem, mit der zweiten Hand geführten, weiteren Werkstück, auf der Arbeitsfläche einer Nähmaschine fixiert und gleichzeitig mit einem für diesen Arbeitsvorgang nicht eingesetzten Finger einer Hand durch die Bewegung dieses Fingers in den Betätigungsrichtungen 9 (Sekundärbewegungen), die Bewegung bzw. die Geschwindigkeit eines Nähmaschinenmotors gesteuert. Grundsätzlich könnte als Betätigungsorgan 1 auch ein beliebiges Organ des menschlichen Körpers dienen. Die Betätigungsrichtungen 9 (Sekundärbewegungen) könnten ebenfalls eine beliebige Bewegung des menschlichen Körpers sein.
• Die Handsteuervorrichtung umfasst die in 2 dargestellten Komponenten. Der Betätigungsorganadapter 28 der Signalgeber 5, ein Bandsteg 18 und ein Band 6 sind bevorzugt lösbar mit der menschlichen Hand verbunden, so dass während eines primären Bewegungsablaufes des menschlichen Körpers, beispielsweise einer Arm- oder Handbewegung, über die Sekundärbewegung eines Betätigungsorgans 1 mindestens ein Steuersignal X mit Hilfe des Signalübertragungsgliedes 7 von dem Signalgeber 5 am Betätigungsort an ein davon auch entferntes Stellorgan 8 am Stellort zur Wirkung gebracht werden kann. Das lösbare Band 6 und der Bandsteg 18 sind über eine Stegkopplung 15 mit dem Signalgeber 5 verbunden. Der Betätigungsorganadapter 28 ist über das biegeschlaffe Bewegungsmittel 3, bevorzugt ein Seil oder eine Schnur, und einer Stellstreckenkopplung 11 mit dem Signalgeber 5 verbunden. Die Stellstreckenkopplung 11 wirkt innerhalb einer Stellstrecke 10 sowohl auf eine mechanische Sensorik 16 als auch auf einen Signalgrößentransformer 17. Über die Stellung der Stellstreckenkopplung 11 und die mechanische Sensorik 16 kann innerhalb der Stellstrecke 10 über den Signalgrößentransformer 17 die Stellgröße X im Intervall X_min, X_max an das Signalübertragungsglied 7 weitergegeben werden. Die Elemente mit den Bezugszeichen 10, 11, 16 und 17 werden bevorzugt durch geeignete Formen eines Potentiometers zusammengefasst. Über die an einem Kraftspeicher 13 bevorzugt in einer Achse zum biegeschlaffen Bewegungsmittel 3 in einer Bewegungsmittelführung 14, der Stellstreckenkopplung 11 und der Stegkopplung 15 sowie dem Bandsteg 18 sich entgegen wirkenden Momentankräfte F und -F kann eine Kraftanpassung für den Benutzer vorgenommen werden damit eine spielfreie Kraftübertragung vom Betätigungsorgan 1 auf den Signalgeber 5 bei resultierender Leichtgängigkeit für das Betätigungsorgan 1 erreicht wird. Die Federcharakteristik des Kraftspeichers 13 hat Einfluss auf die Bedienqualität der Handsteuerung und kann daher individuell gewählt werden. Die Bedienqualität wird durch die Abstimmung der Elemente mit den Bezugszeichen 1, 28 und 5 bestimmt. Die Spielfreiheit dieser Elemente und die individuelle Adaption des lösbaren Bandes 6 sowie des Bandstegs 18 fixieren alle Handkomponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne weitere Maßnahmen und ermöglichen die unmittelbare, freihändige Bedienung.
• In einer Neutralstellung 12 der Handsteuerung wird der Neutralwert des Steuersignals X oder dessen Ableitung X' bzw. ein resultierendes Neutralsignal an das Stellorgan 8 übertragen und damit beispielsweise keine Bewegung am Stellorgan 8 durchgeführt. Der Signalgeber 5 strebt die Neutralstellung 12 stets bevorzugt selbständig an, um auch im Fehlerfall eine sichere Bedienung zu gewährleisten und am Stellorgan 8 unkontrollierte Wirkungen auszuschließen. Die Neutralstellung 12, eine Sicherheitsstellung des Signalgebers 5, wird durch den Minimalwert X_min des Steuersignals X bestimmt. Eine Veränderung des Steuersignals X aus der Neutralstellung zum Maximalwert X_max bedeutet beispielsweise eine Bewegungsveränderung am Stellorgan 8, z. B. eine Geschwindigkeitssteigerung. Über das biegeschlaffe Bewegungsmittel 3, die Betätigungsorgankopplung 4 und die lösbare Betätigungsorganfixierung 2, bevorzugt eine abnehmbare Kappe oder Hülle des Betätigungsorganadapters 28, z. B. eines Fingeradapters, greift eine Steuersignalgrößenverstellkraft F am Signalgeber 5 an. Die Länge und Beschaffenheit, starr, biegeschlaff oder die Form der Betätigungsorgankopplung 4, beeinflusst einen in 6 skizzierten Stellweg s auf die Stellstrecke 10 in 5 durch die aus den Bewegungen in die Betätigungsrichtungen 9 resultierenden, beschriebenen Kreisbogenausschnitte und deren Längen. Wird beispielsweise bei einem Fingeradapter die Betätigungsorgankopplung 4 so gewählt, dass sie zusammen mit der Betätigungsorganfixierung 2 die identische oder geringere Länge als die Länge L des ersten Fingergliedes hat, so wird der Stellweg s über das biegeschlaffe Bewegungsmittel 3 auf die Stellstrecke 10 minimal und damit zu s_min. Wird die Betätigungsorgankopplung 4 so gewählt, dass sie zusammen mit der Betätigungsorganfixierung 2 eine größere Länge als die Länge L des ersten Fingergliedes hat, so gilt s > s_min. Dadurch wird die Abstimmung zwischen der Stellstrecke 10 und dem Stellweg s erreicht. Diese Abstimmung wird z. B. bei einer vorgegebenen, nicht individuell anpassbaren Bauform der Stellstrecke 10 erforderlich.
• Das Steuersignal X wird vom Signalgeber 5, z. B. als elektrisches Signal, an das in 3 skizzierte Signalübertragungsglied 7 zur Weiterleitung an das Stellorgan 8 übergeben. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Handsteuervorrichtung ein externes Signalübertragungsglied 7 sowie ein externes Stellorgan 8 umfasst. Das Signalübertragungsglied 7 hat die Aufgabe, das am Signalgeber 5 z. B. als elektrisches Signal anliegende Steuersignal an das Stellorgan 8 zu übertragen. Diese Übertragung kann beispielsweise durch ein einfaches Kupferkabel jedoch auch über verschiedenste, komplexere Kommunikationstechnologien und Kommunikationsmechanismen erfolgen. Sie sollte auf Technologien basieren, welche die korrekte und vollständige Interpretation und Funktionsweise z. B. mittels übertragener Signale zur Steuerung des Stellorgans gewährleisten. Derartige Technologien sollten die Umsetzung von Master-Slave- bzw. Manager-Agent-Verfahren, wie sie aus der Kommunikationstechnik hinreichend bekannt sind, erlauben. Damit wird eine Signalsendeeinheit 19 als Master bzw. Manager, die Signalempfangseinheit 20 als Slave bzw. Agent betrieben. Während der Steuersignalgrößenübertragung durch das Signalübertragungsglied 7 kann das Steuersignal X zur Anpassung an das Stellorgan 8 eine Abbildung auf ein abgeleitetes Steuersignal X', z. B. durch die Umformung der gesendeten Steuersignale, die Anwendung eines Multiplexverfahrens auf mehrere parallel gesendete Steuersignale oder den Einsatz von Kommunikationsprotokollen, erfahren. Bei Mehrfachanwendungen ist die Handsteuervorrichtung in baulich kompakter Ausführung zusammengefasst. Wird beispielsweise ein einziges, physikalisches Medium, z. B. ein Kabel, direkt als Signalübertragungsglied 7 eingesetzt, so entsprechen sich die Signalsendeeinheit 19 und die Signalempfangseinheit 20 und die Abb. X → X' ist die identische Abbildung. Wird als Signalübertragungsglied 7 z. B. eine Funkfernsteuerung (RC-Anlage), sie ist z. B. aus Fischer Gerhard O. W. "Mehrkanal-Fernsteuerung" Frech-Verlag Stuttgart-Botnang 1967 bekannt, eingesetzt, so erfährt das Steuersignal X eine Abbildung in Form einer Fernübertragung auf X' als Ausgangsimpulse des Empfängers einer Fernsteuerung. Werden diese Impulse X', z. B. mit Hilfe astabiler Multivibratoren, einem Stellorgan 8, beispielsweise einem Servomotor, Schrittmotor, Linearmotor oder Direktantrieb wie sie z. B. aus dem Bereich der Regelung elektrischer Antriebe oder aus DE 32 08 380 A1 bzw. EP 0 237 639 A1 bekannt sind, zugeführt, so kann das angeschlossene Aggregat, z. B. als Krafterzeugung 21, über die Veränderung des Steuersignals X im Signalgeber 5 gestellt und bewegt werden, als würden die Impulse direkt am Aggregat anliegen. Die Signalsendeeinheit 19 wird dabei durch den Funksender, die Signalempfangseinheit 20 durch den Funkempfänger realisiert. Analog können beispielsweise auch Infrarot-Sender und -Empfänger eingesetzt werden. Wird das Steuersignal X, z. B. über eine aus der Kommunikationstechnik bekannten Datenkommunikationsschnittstelle RS 232, an ein Datenkommunikationssystem übertragen, so wird die Abb. X → X' über komplexe Hardware und/oder Softwarestrukturen innerhalb von Datenkommunikationsnetzen realisiert. Dabei bilden die Sendenetzknoten mit den Manager- bzw. Client-Prozessen die Signalsendeeinheit 19 und die Empfängernetzknoten mit den Agent- bzw. Server-Prozessen die Signalempfangseinheit 20. Der Einsatz dieser und weiterer Fernübertragungstechnologien und Fernübertragungskomponenten ist dem Fachmann hinlänglich bekannt, so dass sie hier nicht näher beschrieben werden.
• Das Stellorgan 8 hat die Aufgabe, das am Signalübertragungsglied 7 z. B. als elektrischen Impuls anliegende Steuersignal X' am Stellort zur Wirkung zu bringen. Eine Wirkung kann z. B. durch eine Steckverbindung als Kopplung an eine passive oder aktive Signal- oder Impulsverarbeitungseinheit und damit zur reinen Übergabe des Steuersignal X' jedoch auch über komplexere Aggregate mit Hilfsenergien und Demultiplexer für das Steuersignal X' erreicht werden. Ein Aggregat zur Krafterzeugung und Kraftanwendung in rotatorische und translatorische Bewegungen ist als Beispiel in 7 skizziert. Das aus dem Steuersignal X abgeleitete Steuersignal X' wird, wie aus 4 ersichtlich, dem Stellorgan 8, bevorzugt als Leistungsteil oder Aggregat mit Krafterzeugung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgebildet, zugeführt. Die aus der Wertänderung von X' beispielsweise an einer Krafterzeugung 21 resultierende Bewegung kann, z. B. mit Hilfe des in 7 in Seitenansicht und Draufsicht dargestellten Stellorgans 8 mit Hilfsenergie, in eine rotatorische oder translatorische Bewegung umgesetzt werden. Die Rotationskraft F_r entspricht dabei im wesentlichen der Translationskraft F_t. Die Ausprägung des Stellorgans 8 und beispielsweise die Form einer Bewegungsumsetzung sind von der Wirkfunktion des Stellorgans 8 abhängig. Die Darstellung in 7 dient daher lediglich der Anschauung und als Beispiel zur Bewegungsrückführung, wie sie aus der Physik, z. B. auch aus dem Bereich dynamischer Wandler, bereits hinlänglich bekannt ist. Wird das Stellorgan 8 beispielsweise als Hardware zur Krafterzeugung sowie Kraftdimensionierung und damit im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bewegungssteuerung eingesetzt, so kann über derartige Bewegungsrückführungen die ersatzweise Betätigung einer Fußbedieneinheit z. B. einer Nähmaschine, eines Bügelautomaten oder eines Fahrzeuges realisiert werden. Wird das Stellorgan 8 z. B. als Software in Form eines Application Programming Interface (API) zur allgemeinen Änderung von Softwareparametern eingesetzt, so bildet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Erweiterungen von Dateneingabegeräten wie z. B. einer Tastatur, einer Computer-Maus oder sonstigen Zeige- und Bediengeräten oder -vorrichtungen. Das Stellorgan 8 strebt eine Sicherheitsstellung, die mit einer Neutralstellung identisch sein kann, stets bevorzugt selbständig an, um auch im Fehlerfall, z. B. bei Störungen während der Übertragung des Steuersignals X oder X' oder dem vollständigen Ausfall des Signalübertragungsglieds 7 und damit im ungesteuerten Betrieb des Stellorgans 8 eine gesicherte Neutralwirkung zu gewährleisten und unkontrollierte Wirkungen, wie z. B. die unvorhergesehene Fortsetzung oder Veränderung eines Näh- Bügel-, Fahr- oder Bremsvorgangs, auszuschließen.
• Das Steuersignal X wird demnach mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei größtmöglicher Bewegungsfreiheit für den Benutzer während der primären Bewegung erfasst und zur Steuerung von Gegenständen, Hardware, Software oder Geräten vom Betätigungsort an einen auch entfernten Stellort übertragen und dort zur gesicherten Wirkung gebracht.

Claims (14)

1. Handsteuervorrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals X über die Bewegung eines Fingers (1) einer Hand, unabhängig von einer primären Bewegung der Hand, mit einer am Finger (1) anbringbaren und abnehmbaren Betätigungsorganfixierung (2), die über ein biegeschlaffes Bewegungsmittel (3) mit einem Signalgeber (5) verbunden ist, wobei der Signalgeber (5) einen der Zugrichtung des biegeschlaffen Bewegungsmittels (3) kontinuierlich entgegenwirkenden Kraftspeicher (13) aufweist, und wobei unter Zug des biegeschlaffen Bewegungsmittels (3), der durch die Bewegung des Fingers (1) ausgelöst wird, ausgehend von einer Neutralstellung (12) des Signalgebers (5) mindestens ein Steuersignal X in einem Signalintervall X_min, X_max am Signalgeber (5) mit einer durch die Gegenwirkung des Kraftspeichers (13) erzielten stetig verlaufenden Signalgröße anliegt, das im Signalgeber (5) über einen Signalgrößentransformer (17) an ein Signalübertragungsglied (7) weitergegeben wird, und das Signalübertragungsglied (7) die im Signalinterval X_min, X_max erfassten Steuersignale X oder davon abgeleitete Steuersignale X' an ein Stellorgan (8) überträgt.
2. Handsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsorganfixierung (2) als lösbare Kappe oder als lösbare geschlossene oder offene Hülle ausgebildet ist.
3. Handsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal X über eine Funkfernsteuerung oder über Datenkommunikationsnetze an das Stellorgan (8) übertragen wird.
4. Handsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalübertragungsglied (7) im Master-Slave-Modus arbeitet.
5. Handsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (13) eine Zugfeder ist.
6. Handsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (13) eine spielfreie Kraftübertragung gewährleistet.
7. Handsteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kraftanpassung eine Kraftspeicherregulierung vorgesehen ist.
8. Verwendung einer Handsteuervorrichtung nach Anspruch 1 zur Änderung von Geräteparametern durch das Stellorgan (8).
9. Verwendung einer Handsteuervorrichtung nach Anspruch 1 zur Änderung von Hardwareparametern durch das Stellorgan (8).
10. Verwendung einer Handsteuervorrichtung nach Anspruch 1 zur Änderung von Softwareparametern durch das Stellorgan.
11. Handsteuereinrichtung, bei welcher mehrere Handsteuervorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zeitgleich an mehreren Fingern vorgesehen sind.
12. Handsteuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalübertragungsglied (7) ein Multiplexverfahren zur Abbildung mehrerer Steuersignale X_i (i ∈ N) auf ein Steuersignal X' anwendet.
13. Handsteuereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (8) ein Demultiplexverfahren zur Verarbeitung und Mehrfachwirkung der Steuersignale X' anwendet.
14. Handsteuereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (8) ein Multiplexverfahren zur Verarbeitung mehrerer Steuersignale X_i' (i ∈ N) anwendet.