EP0829066B1 - Analogue control element - Google Patents
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- G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
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- 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
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- G05G2009/04762—Force transducer, e.g. strain gauge
Definitions
- the invention relates to an actuator according to the preamble of claim 1.
- Such a control element is used as a joystick for computer inputs (also as a mouse replacement) or as Joysticks for movement control on mobile or stationary devices (as from self-driving disabled lifts, excavators and robots), as a slide for Mixer potentiometer or for changing parameters in the machine control known; generally for the manual specification of a variable scalar size, usually by means of a swivel lever.
- These known control elements have in common that their manual The greater the deflection to be caused, the greater the resulting deflection Change of variables should be; and that the deflection can be carried out more quickly must, the faster the variable is to change.
- lever systems in actuators often have the disadvantage of being non-linear Reactions to the input stroke on, which makes some control tasks very difficult
- the manually executable hub is limited, the resolution is reduced and thus the precision and reproducibility the attitude.
- such actuators are to be actuated via path specifications a technically quite expensive and against mechanical interference such as shock loads, in particular, is a sensitive solution PLUS / MINUS key pairs e.g. for the channel search of a radio receiver or for the volume remote control does not necessarily have to, but the precise fine adjustment of an almost reached default value is cumbersome even with key reaction at two speeds, consequently imprecise in practice.
- a robust and dirt-tight encapsulable but smooth-running and vibration-proof analog single or multi-axis control element can be created with which is possible for humans, values with high setting accuracy, reproducibility and dynamics and fatigue-free change over a long period.
- the rest position (Zero point) should be found particularly safely from any position and the equipment Realization should be inexpensive because it is very simple, compact and functionally reliable.
- the present invention is therefore primarily a single or multi-axis Control element that is practically pathless and therefore fatigue-free with minimal Use of force is operated so that it can also be used for the severely handicapped.
- the core of this solution is a mechanically stable, preferably indifferent balance balanced, structurally simple but precise suspension of a one- or two-armed lever, as a pressure-transmitting element without play against practically pathless sensors is present.
- the lever protrudes with its part serving as a handle at the bearing point out of the tightly closable housing, to cross to its bearing shaft or hinge axis to be able to record manual pressure.
- the pressure exerted on the sensor can be integrated in signal processing technology, as long as the pressure remains, and with known pressure dependence of the physical Sensor behavior thus also pressure measurement tasks - as well as when applied via a constant area including force measurement tasks.
- This is the stroke of the output signal e.g. the length of a linear cursor movement or the end position of a digital one Display device
- the signal dynamics e.g. the speed of movement of a cursor on the screen or the speed of change the digital display
- this joystick is particularly suitable for industrial use harsh environmental conditions; as well as for operation by even little controlled, no matter whether powerful or weak, minimally sweeping body movements, with for those with disabilities in everyday life or surgeons during surgery with motor aids can control.
- the terminology is accepted assumed that the housing of the control element is mounted in a fixed position and from this the Handle protrudes; however, it can also be used within the scope of the present invention be reversed, namely that the control element is mounted on its protruding lever arm, while on the manually accessible housing the actuation force relative to the pressure element (i.e. to the inner lever arm).
- a positive projection 11 projects into the Embodiments linear-rod-shaped handle 12 of the actuator from a housing 14 out.
- the handle is 12 is supported in an articulated manner on the housing 14, namely by means of a ball joint 18 (FIGS. 1 and 3 - 5), by means of a roller joint 29 (FIG. 2) or by means of a rubber-elastic block 28 (Fig. 6); in each case directly or indirectly between the housing side walls 17 (Fig. 4, 5, 6), in the latter case preferably suspended in a housing top wall 16 (Fig. 1, 2, 3, 4).
- the geometrical defined and in relation to the handle 12 axially stiff joints 19 and 29 in principle can also be replaced by rubber brackets, e.g. by vulcanizing on all sides the handle 12 and the housing 14 are connected.
- the convex profile of the ball joint 18 can be attached to the handle 12 or directly be formed on its outer surface; such that it projects radially beyond the handle 12. It is resting as free of play as possible in a flat bowl 19 in the form of a hollow spherical segment, which e.g. with the Housing 14 is pressed or is formed directly as part of the housing 14. With undivided Double shell 19-19 can widen its central hole by temporary heating to receive the ball profile 18 in the form of a bearing bush. It is also possible to design the shell 19 as part of the housing in the upper half with resilient elements and so to achieve easier manufacture and assembly.
- the conditions are correspondingly advantageous for only single-axis or Roller joint bearing 29 of the lever from handle 12 and pressure element 15 (Fig.5), if So the handle 12 together with its pressure element 15 in the housing 14 by a housing-fixed Shaft is carried - preferably as outlined with the interposition of a sliding, a ball or another bearing 31 within a ring 35 into which the lever splits here.
- the ring 35 is partially of a hollow cylindrical profile 30 approximately in the adjacent one Surround wall of the housing 14, which again the good sealing of the interior of the housing 14 provides in which the sensors 25 are arranged.
- roller joint 29 there is only the manual plane of action transverse to Roller axis, around this.
- the outside of the housing 14 e.g. in a Finger recess 32 (Fig. 1, 5, 6) outgoing or equipped with a finger ring 27 (Fig.3)
- handle 12 is transversely loaded in any direction relative to housing 14 become;
- An evaluation then takes place, depending on the arrangement of force sensors 25 in Housing 14, preferably only in two directions orthogonal to one another (FIGS. 1 and 3-6), in which a pressure force acting laterally on the protruding handle 12 after Force parallelogram is broken down.
- the handle 12 is rigid with its pressure element 15 Power transmission to the sensors 25 designed or equipped.
- the handle 12 and her Depending on the relative location of the articulated bearing 18/28/29, pressure element 15 form together a two-armed (Fig. 1 - 4) or a one-armed (Fig. 5, 6) lever. That is by means of one e.g. longitudinally adjustable counterweight 34 (Fig. 1-5) preferably to indifferent Balance balanced so that the (anyway very minimal) pivoting due to the Introduction of transverse pressure into the handle 12 can be more sensitive, and thus dependent on the position Effects of pressure on the sensors 25 are avoided as far as possible
- the tare weight 34 lies outside the actual lever area (between the handle 12 and the element 15 that transmits pressure for the sensors 25), namely beyond the joint 18 (FIG. 5) or 29.
- the passage opening 10 can also be sealed using a bellows sleeve, for example.
- the lever of the handle 12 and the pressure element 15 thus protrudes through the opening 10 between the Side walls 17 of the tubular housing 14, which is preferably rectangular in cross section inside.
- the pressure-transmitting element 15 constantly, that is to say without play and in addition if necessary with a certain mechanical preload, parallel (Fig. 1 and 3) or transverse (Fig. 2, 4 - 6) to the axial direction of the handle 12 against the sensors 25, which in turn are supported against this attack against the housing 14.
- Each sensor 25 can e.g. a semiconductor, a piezo, a magnetostriction, an optical fiber element or any other be analog pressure transducers that work practically without path.
- the pressure is transmitted from element 15 via a spherical intermediate link 22 can be formed on the disc 24 or on the element 15 as a knob. If it is as a separate or integrally formed ring concentrically surrounds the pressure-transmitting element 15 is thereby ensures that twisting has no effect on the current sensor load remains.
- Handle 12 for each (tensile or compressive) direction of stress to be evaluated Handle 12, i.e. for each active axis of the actuator, a pair of sensors 25 each other provided diametrically opposite with respect to the axis of the handle 12. That also makes it possible a difference evaluation, for example to linearize the effective response characteristic Definition of the point of rest or to eliminate non-opposing sensor influences such as due to thermal expansion effects or mechanical Acceleration influences.
- So can be used with two adjacent fingers of one hand, which on both sides of the separation point between Grip the outer handle 12 and the cap from the side, operate two control elements simultaneously, so control four axes.
- This variety of operation is still in a tandem arrangement easily doubled if the same system of two nested one again Control elements in reverse orientation (i.e. the caps next to each other) coaxial on the face is mounted in front of it and can thus be operated with two further spread fingers of the same hand is. Overall, this results in an eight-axis control that can be implemented with a single hand.
- the control elements designed according to the invention are therefore inexpensive and reliable Executable and largely insensitive due to the encapsulation of the sensors 25 against environmental influences. In terms of operation, they excel in particular at Bearing suspension 11 of the lever-balanced handle 12 by a very extraordinary high responsiveness and through reproducible behavior at the manual introduction of pressure into the handle 12. This promotes the operating options, for example by using only one fingertip - for exerting pressure - not freely on the side of the handle 12 must fit, but - engages in a trough 32 with which the handle 12 on its free Front end can be equipped (Fig. 1, 3, 5).
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Stellelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an actuator according to the preamble of claim 1.
Ein solches Stellelement ist als Joystick für Computereingaben (auch als Maus-Ersatz) oder als Steuerknüppel für die Bewegungssteuerung an mobilen oder stationären Geräten (wie von selbstfahrenden Behinderten- Fahrstühlen, Baggern und Robotern), als Schieber etwa für Mischpult-Potentiometer oder für die Parameter-Veränderung bei der Maschinensteuerung bekannt; allgemein für die manuelle Vorgabe einer variablen skalaren Größe, üblicherweise mittels eines Schwenkhebels. Diesen bekannten Stellelementen ist gemeinsam, daß ihre manuell zu bewirkende Auslenkung desto größer sein muß, je größer die dadurch zu bewirkende Veränderung der Variablen sein soll; und daß die Auslenkung desto rascher durchgeführt werden muß, je rascher die Variable sich ändern soll. Zur Funktionssteuerung durch Körperbehinderte, die etwa mit den Muskeln des verbliebenen Stummels einer amputierten Extremität agieren müssen, um eine Prothese oder ein Fahrzeug zu steuern, sind solche Stellelemente kaum bis gar nicht bedienbar, da der Aktionsradius, in dem diese Personen noch gezielt eine Muskelkraft aufbringen können, den Hub solcher weggebundenen Stellelemente nicht mehr abdeckt. Der große Eingabe-Hub bedingt schließlich auch großen Einbau- und Bedienungs-Raumbedarf. Dieses Manko besteht nicht nur bei potentiometrischen Eingaben, sondern allgemein bei Weggebern zur Gewinnung analoger Steuersignale, wie etwa bei Schwenkhebelsystemen für lineare Verschiebungen unter interner kinematischer Umsetzung. Hebelsysteme in Stellelementen weisen darüber hinaus oft noch den Nachteil nichtlinearer Reaktionen auf den Eingabehub auf, was manche Steuerungsaufgaben sehr erschwert Stellelemente nach Art von Biegeelementen mit Dehnungsmeßstreifen gemäß GB 2 211 280 A oder EP 0 151 479 A bzw. mit Hallelementen gemäß WO 93 20535 A als Sensoren weisen grundsätzlich die gleichen Nachteile auf. Wenn andererseits der manuell ausführbare Hub begrenzt wird, reduziert sich die Auflösung und damit die Präzision und Reproduzierbarkeit der Einstellung. Davon abgesehen stellen solche über Wegvorgaben zu betätigende Stellelemente eine herstellungstechnisch recht kostspielige und gegen mechanische Störeinflüsse wie insbesondere Stoßbeanspruchungen empfindliche Lösung dar. Letzteres trifft zwar auf die PLUS/MINUS-Tastenpaare z.B. für den Sendersuchlauf eines Rundfunkempfangers oder für die Lautstärke-Fernsteuerung nicht unbedingt zu, aber die präzise Feineinstellung eines fast erreichten Vorgabewertes ist selbst bei Tasten-Reaktion mit zwei Geschwindigkeiten umständlich, in der Praxis folglich ungenau.Such a control element is used as a joystick for computer inputs (also as a mouse replacement) or as Joysticks for movement control on mobile or stationary devices (as from self-driving disabled lifts, excavators and robots), as a slide for Mixer potentiometer or for changing parameters in the machine control known; generally for the manual specification of a variable scalar size, usually by means of a swivel lever. These known control elements have in common that their manual The greater the deflection to be caused, the greater the resulting deflection Change of variables should be; and that the deflection can be carried out more quickly must, the faster the variable is to change. For function control by Physically handicapped, such as the muscles of the remaining stump of an amputee Acting extremities to control a prosthesis or a vehicle are such Controls hardly or not at all operable, because of the radius of action in which these people still can specifically apply a muscle force, the stroke of such tied off control elements no longer covers. The large input stroke ultimately also requires large installation and Operating space requirements. This shortcoming does not only exist with potentiometric inputs, but generally with position sensors for obtaining analog control signals, such as in Swing lever systems for linear displacements with internal kinematic implementation. In addition, lever systems in actuators often have the disadvantage of being non-linear Reactions to the input stroke on, which makes some control tasks very difficult Control elements in the manner of bending elements with strain gauges according to GB 2 211 280 A or EP 0 151 479 A or with Hall elements according to WO 93 20535 A as sensors basically the same disadvantages. On the other hand, if the manually executable hub is limited, the resolution is reduced and thus the precision and reproducibility the attitude. Apart from that, such actuators are to be actuated via path specifications a technically quite expensive and against mechanical interference such as shock loads, in particular, is a sensitive solution PLUS / MINUS key pairs e.g. for the channel search of a radio receiver or for the volume remote control does not necessarily have to, but the precise fine adjustment of an almost reached default value is cumbersome even with key reaction at two speeds, consequently imprecise in practice.
Mit vorliegender Erfindung soll ein robustes und schmutzdicht kapselbares aber leichtgängiges und erschütterungsfestes analoges ein- oder mehrachsiges Stellelement geschaffen werden, mit dem es dem Menschen möglich ist, Werte mit hoher Einstellgenauigkeit, Reproduzierbarkeit und Dynamik vorzugeben und ermüdungsfrei über längere Zeit zu verändern. Die Ruhelage (Nullpunkt) soll besonders sicher aus jeder Lage gefunden werden und die apparative Realisierung soll dabei preisgünstig, da sehr einfach, kleinbauend und funktionszuverlässig sein.With the present invention, a robust and dirt-tight encapsulable but smooth-running and vibration-proof analog single or multi-axis control element can be created with which is possible for humans, values with high setting accuracy, reproducibility and dynamics and fatigue-free change over a long period. The rest position (Zero point) should be found particularly safely from any position and the equipment Realization should be inexpensive because it is very simple, compact and functionally reliable.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Lösung dieser Vorgaben und Ihrer nicht naheliegenden Weiterbildungen wird auf den Hauptanspruch samt den Unteransprüchen und auf nachstehende Beschreibung der Zeichnung sowie deren zusammenfassende Kurzfassung am Ende verwiesen.With regard to the solution according to the invention of these specifications and your not obvious Further training is based on the main claim including the subordinate claims and on the following Description of the drawing and its summary summary referenced at the end.
Es handelt sich bei vorliegender Erfindung also primär um ein ein- oder mehrachsiges Stellelement, das praktisch weglos und deshalb ermüdungsfrei schon mit minimalem Krafteinsatz bedient wird, so daß es auch für motorisch Schwerstbehinderte einsetzbar ist. Der Kern dieser Lösung ist eine mechanisch stabile, vorzugsweise auf indifferentes Gleichgewicht austarierte, konstruktiv einfache aber präzise Aufhängung eines ein- oder zweiarmigen Hebels, der als druckübermittelndes Element spielfrei gegen praktisch weglos ansprechende Sensoren anliegt. Der Hebel ragt andererseits mit seinem als Handhabe dienenden Teil bei der Lagerstelle aus dem dicht verschließbaren Gehäuse heraus, um quer zu seiner Lagerwellen- oder Gelenkachse manuellen Druck aufnehmen zu können. Gegenüber den bekannten wegabhängigen weist das erfindungsgemäße, praktisch ohne mechanische Auslenkung (also weglos) und spielfrei arbeitende Stellelement den Vorteil auf, daß die Druck-Eingaberichtung nicht ungewollt verlassen wird, wie beim Bewegen längs eines in der Ebene frei vorgebbaren Weges im zweiachsigen System. Das wirkt sich besonders positiv bei der Steuerung der Cursorbewegung etwa in der CAD-Eingabe aus. Nun können für sehr präzise zweiachsige Vorgaben weglose Stellelemente auch kaskadiert werden, weil deren Handhaben unter geringem radialem Spiel ineinander angeordnet werden können.The present invention is therefore primarily a single or multi-axis Control element that is practically pathless and therefore fatigue-free with minimal Use of force is operated so that it can also be used for the severely handicapped. The The core of this solution is a mechanically stable, preferably indifferent balance balanced, structurally simple but precise suspension of a one- or two-armed lever, as a pressure-transmitting element without play against practically pathless sensors is present. On the other hand, the lever protrudes with its part serving as a handle at the bearing point out of the tightly closable housing, to cross to its bearing shaft or hinge axis to be able to record manual pressure. Compared to the known route-dependent has the invention, practically without mechanical deflection (ie pathless) and play-free actuating element has the advantage that the pressure input direction is not undesired is left, as when moving along a freely definable path in the plane biaxial system. This has a particularly positive effect when controlling the cursor movement about in CAD input. Now, for very precise two-axis specifications, pathless Actuators can also be cascaded because of their handling with little radial play can be arranged one inside the other.
Der auf den Sensor ausgeübte Druck kann signalverarbeitungstechnisch aufintegriert werden, solange der Druck anstehen bleibt, und läßt bei bekannter Druckabhängigkeit des physikalischen Sensorverhaltens somit auch Druckmeßaufgaben - sowie bei Beaufschlagung über eine konstante Fläche auch Kraftmeßaufgaben - realisieren. Damit ist der Hub des Ausgangssignales (z.B. die Streckenlänge einer linearen Cursorbewegung oder die Endstellung eines digitalen Anzeigegerätes) von der Dauer der Druckeinwirkung abhängig, und die Signaldynamik (z.B. die Bewegungsgeschwindigkeit eines Cursors auf dem Bildschirm oder die Veränderungsgeschwindigkeit der Digitalanzeige) von der Intensität des gerade, praktisch weglos, manuell in die Handhabe eingebrachten Druckes.The pressure exerted on the sensor can be integrated in signal processing technology, as long as the pressure remains, and with known pressure dependence of the physical Sensor behavior thus also pressure measurement tasks - as well as when applied via a constant area including force measurement tasks. This is the stroke of the output signal (e.g. the length of a linear cursor movement or the end position of a digital one Display device) depends on the duration of the pressure, and the signal dynamics (e.g. the speed of movement of a cursor on the screen or the speed of change the digital display) from the intensity of the straight, practically pathless, manual in the pressure applied.
Deshalb eignet sich dieser Steuerknüppel besonders auch zum industriellen Einsatz unter rauhen Umgebungsbedingungen; ebenso wie zur Betätigung durch auch nur wenig kontrollierte, gleichgültig ob kraftvolle oder schwache, minimal ausladende Körperbewegungen, mit denen dann etwa Behinderte im Alltag oder Chirurgen bei der Operation motorische Hilfsmittel steuern können.This is why this joystick is particularly suitable for industrial use harsh environmental conditions; as well as for operation by even little controlled, no matter whether powerful or weak, minimally sweeping body movements, with for those with disabilities in everyday life or surgeons during surgery with motor aids can control.
Im Rahmen vorliegender Erfindungsbeschreibung ist bei der Terminologie von der Annahme ausgegangen, daß das Gehäuse des Stellelementes ortsfest montiert ist und aus diesem die Handhabe herausragt; es kann aber im Rahmen vorliegender Erfindung durchaus auch umgekehrt sein, daß nämlich das Stellelement an seinem vorragenden Hebelarm montiert ist, während am manuell zugänglichen Gehäuse die Betätigungskraft relativ zum Druckelement (also zum inneren Hebelarm) eingebracht wird.In the context of the present description of the invention, the terminology is accepted assumed that the housing of the control element is mounted in a fixed position and from this the Handle protrudes; however, it can also be used within the scope of the present invention be reversed, namely that the control element is mounted on its protruding lever arm, while on the manually accessible housing the actuation force relative to the pressure element (i.e. to the inner lever arm).
In der Zeichnung zeigt, nicht ganz maßstabsgerecht und auf das Wesentliche abstrahiert,
- Fig. 1
- ein erfindungsgemäßes Stellelement mit kugelförmiger Lagerung eines zweiarmigen Hebels und mit gehäuse-achsparalleler Druck-Beanspruchung seiner Sensoren,
- Fig.2
- ein Stellelement ähnlich demjenigen nach Fig. 1, aber nun mit walzenförmiger Lagerung seiner Handhabe und mit gehäuse-radialer Sensor-Druckbeanspruchung
- Fig. 3
- zwei koaxial kaskadierte Stellelemente entsprechend demjenigen nach Fig. 1,
- Fig. 4
- eine Stellelement-Kaskade entsprechend Fig. 3 mit Sensoranordnungen entsprechend Fig.2
- Fig. 5
- ein Stellelement mit Sensor-Beanspruchung gemäß Fig.2 aber mit einarmigem Handhaben-Hebel und
- Fig. 6
- ein Stellelement entsprechend Fig.5 aber mit elastischer axialer Abstützung anstelle einer Wälzlager-Aufhängung seiner Handhabe.
- Fig. 1
- an actuating element according to the invention with a spherical bearing of a two-armed lever and with pressure on its sensors parallel to the housing,
- Fig. 2
- an actuating element similar to that of FIG. 1, but now with a roller-shaped mounting of its handle and with a housing-radial sensor pressure load
- Fig. 3
- two coaxially cascaded control elements corresponding to that according to FIG. 1,
- Fig. 4
- an actuating element cascade corresponding to FIG. 3 with sensor arrangements corresponding to FIG. 2
- Fig. 5
- an actuator with sensor stress according to Figure 2 but with one-armed handle lever and
- Fig. 6
- an actuator according to Figure 5 but with elastic axial support instead of a roller bearing suspension of his handle.
An einem Durchgang 10 ragt unter formschlüssiger Aufhängung 11 eine in den
Ausführungsbeispielen linear-stabförmige Handhabe 12 des Stellelementes aus einem Gehäuse
14 heraus. Obwohl unter Querdruck-Einwirkung nur minimal verschwenkbar, ist die Handhabe
12 am Gehäuse 14 gelenkig abgestützt, nämlich mittels eines Kugelgelenkes 18 (Fig. 1 und 3 -
5), mittels eines Walzengelenkes 29 (Fig.2) oder mittels eines gummielastischen Klotzes 28
(Fig. 6); und zwar jeweils unmittelbar oder mittelbar zwischen den Gehäuse-Seitenwänden 17
(Fig.4, 5, 6), in letzterem Falle vorzugsweise eingehängt in eine Gehäuse-Deckwand 16 (Fig. 1,
2, 3, 4).At a
Bei reduzierten Anforderungen in Bezug auf die präzise Arbeitsweise können die geometrisch
definierten und in bezug auf die Handhabe 12 axial steifen Gelenke 19 bzw. 29 also prinzipiell
auch durch Gummi-Halterungen ersetzt werden, welche z.B. durch Vulkanisieren allseitig mit
der Handhabe 12 und dem Gehäuse 14 verbunden sind.With reduced requirements with regard to the precise method of working, the geometrical
defined and in relation to the
Trotz der quasi nicht vorhanden Bewegung des Hebels aus Handhabe 12 und Druckelement 15
vorteilhafter ist aber die präzise und reibungsarme, geometrisch definierte Kugel- oder
Walzen-Lagerung der Gelenke 19, 29. Die verringert die Haftreibung (bei der minimalen
Verschwenkung infolge manueller Querkrafteinleitung in die Handhabe 12), und sie ist deshalb
der wesentliche Grund für die hohe Ansprechempfindlichkeit und Reproduzierbarkeit bei der
Druckbeaufschlagung der Sensoren 25. Durch diese Art der Aufhängung 11 kann
beispielsweise mit einem Stab von 30 mm Durchmesser für die Handhabe 12 eine
Ansprechempfindlichkeit von 200 mN sichergestellt sein.Despite the virtually non-existent movement of the lever from
Aufgrund der formschlüssigen Aufhängung 11 des starren Gebildes aus Handhabe 12 und
Druckelement 15 wird die Druckausübung auf die Sensoren 25 nicht durch axiale mechanische
Beanspruchungen der Handhabe 12 beeinflußt und somit der für die Stellfunktion allein
maßgebliche, aktuell durch manuellen Querdruck vorgegebene, elektrische Ausgabewert nicht
unreproduzierbar verfälscht. Im rauhen Maschinenbetrieb oder im ermüdenden
Konstruktionseinsatz kann der Bediener also die hochragende Handhabe 12 mit seiner Faust
umschließen und diese auf der Gehäuse-Deckplatte abstützen, ohne daß dadurch schon eine
Anregung der Sensoren 25 hervorgerufen wird, ehe nicht die Faust bewußt verschwenkt wird
und dadurch eine seitliche Krafteinwirkung auf die Handhabe 12 hervorruft. Denn die Axialdruckkomponenten
werden über die Präzisionslagerung bei der Aufhängung 11 von dem
stabilen Gehäuse 14 aufgenommen, führen also nicht zu einer die Sensoren 25 belastenden
Verlagerung des Druckelementes 15; was entsprechend für Zugkräfte gilt.Because of the
Das konvexe Profil des Kugelgelenkes 18 kann an der Handhabe 12 befestigt oder unmittelbar
auf ihrer Außenfläche ausgeformt sein; derart, daß es die Handhabe 12 radial überragt. Es ruht
möglichst spielfrei in einer flachen hohlkugelabschnittförmigen Schale 19, die z.B. mit dem
Gehäuse 14 verpreßt oder unmittelbar als Teil des Gehäuses 14 ausgebildet ist. Bei ungeteilter
Doppelschale 19-19 kann ihr zentrales Loch durch vorübergehendes Erhitzen aufgeweitet
werden, um das Kugelprofil 18 in Form einer Lagerbüchse aufzunehmen. Es ist auch möglich
die Schale 19 als Teil des Gehäuses in der oberen Hälfte mit federnden Elementen auszulegen
und so eine einfachere Herstellung und Montage zu erreichen. Die dichte Einfassung ins
Gehäuse 14 mit in axialer Richtung der Handhabe 12 starrer Aufhängung 11 im fixen
Drehpunkt ist der wesentliche Grund für die hohe Reproduzierbarkeit und
Ansprechempfindlichkeit der Druckbeaufschlagung von Sensoren 25, mit optimaler Einstellmöglichkeit
der externen Krafteinleitungs-Erfordernisse nach Maßgabe der Hebelarmverhältnisse
gegenüber dem Gelenk 18 bzw. 29 (insbesondere verglichen mit den diesbezüglichen
Eigenschaften etwa bei einer labilen Spitzenlagerung des unteren Endes einer
Schwenkhebel-Handhabe gegen den Boden des Gehäuses; oder bei einer am unteren
Ende mit einer verschwenkbaren Platte abgestützten Handhabe zur ungleichmäßigen
Axialdruckausübung auf eine Sensorgruppe gemäß EP 0 616 298 A).The convex profile of the
Entsprechend vorteilhaft sind die Verhältnisse bei nur einachsiger oder
Walzengelenk-Lagerung 29 des Hebels aus Handhabe 12 und Druckelement 15 (Fig.5), wenn
also die Handhabe 12 samt ihrem Druckelement 15 im Gehäuse 14 durch eine gehäusefeste
Welle getragen wird - vorzugsweise wie skizziert unter Zwischenlage eines Gleit-, eines Kugel-oder
eines sonstigen Lagers 31 innerhalb eines Ringes 35, in den der Hebel sich hier aufspaltet.
Der Ring 35 wird teilweise von einem hohlzylindrischen Profil 30 etwa in der benachbarten
Wand des Gehäuses 14 umgeben, was wieder die gute Abdichtung des Inneren des Gehäuses
14 erbringt, in dem die Sensoren 25 angeordnet sind.The conditions are correspondingly advantageous for only single-axis or
Roller joint bearing 29 of the lever from
Bei diesem Walzengelenk 29 (Fig.2) gibt es nur die manuelle Einwirkungsebene quer zur
Walzenachse, um diese herum. Beim Kugelgelenk 18 (Fig. 1 und 3 - 5) und bei der
Gummiklotz-Lagerung 28 (Fig.6) dagegen kann die außerhalb des Gehäuses 14 z.B. in eine
Fingermulde 32 (Fig. 1, 5, 6) auslaufende oder mit einem Fingerring 27 (Fig.3) ausgestattete
Handhabe 12 prinzipiell in jeder beliebigen Richtung relativ zum Gehäuse 14 quer-beaufschlagt
werden; eine Auswertung erfolgt dann, je nach der Anordnung von Kraft-Sensoren 25 im
Gehäuse 14, vorzugsweise nur in zwei zueinander orthogonalen Richtungen (Fig. 1 und 3 - 6),
in welche eine seitlich auf die herausstehende Handhabe 12 einwirkende Druckkraft nach dem
Kräfteparallelogramm zerlegt wird. Wenn bei der Kugelgelenk-Halterung 18 keine
Verdrehsicherung vorgesehen ist, kann man in vorteilhafter Weise die Druckrichtung unter
anstehender Druckeinwirkung bei Verdrehen der Handhabe um ihre Längsachse, und damit das
Kräfteparallelogramm bei konstantgehaltener Resultierender, verändern. Das erleichtert die
Cursor-Steuerung bei CAD-eingaben. Für diesen Effekt des Verdrehens der in die Handhabe
manuell eingeleiteten Querkraft ist es förderlich, das freie Ende der Handhabe starr mit einem
von den Fingerspitzen leicht umgreifbaren Hut oder Teller auszustatten (in der Zeichnung nicht
berücksichtigt). Falls aber dieses Verdrehen der Handhabe 12 nicht erwünscht sein sollte, kann
auch eine Art kardanischer Aufhängung aus zwei orthogonalen Walzenlagern für die
zweidimensional wirkende Handhabe 12 realisiert werden. In this roller joint 29 (Fig.2) there is only the manual plane of action transverse to
Roller axis, around this. At the ball joint 18 (Fig. 1 and 3-5) and at
Rubber block storage 28 (Fig. 6), on the other hand, the outside of the
Im Gehäuse 14 ist die Handhabe 12 bewegungsstarr mit ihrem Druckelement 15 zur
Kraftübertragung auf die Sensoren 25 ausgebildet oder ausgestattet. Die Handhabe 12 und ihr
Druckelement 15 bilden, je nach dem relativen Orte der gelenkigen Lagerung 18/28/29,
zusammen einen zweiarmigen (Fig. 1 - 4) oder einen einarmigen (Fig.5, 6) Hebel. Der ist mittels
eines z.B. längs-einstellbaren Gegengewichtes 34 (Fig. 1 - 5) vorzugsweise auf indifferentes
Gleichgewicht austariert, damit die (ohnehin nur ganz minimale) Verschwenkung aufgrund der
Querdruck-Einleitung in die Handhabe 12 feinfühliger einsetzen kann, und damit lageabhängige
Druckeinwirkungen auf die Sensoren 25 möglichst vermieden werdenIn the
Bei einarmigem Hebel liegt das Tarier-Gewicht 34 außerhalb des eigentlichen Hebelbereiches
(zwischen der Handhabe 12 und dem für die Sensoren 25 druckübertragenden Element 15),
nämlich jenseits des Gelenkes 18 (Fig.5) bzw. 29. Hier müßte der Durchtrittsöffnung 10
zusätzlich etwa mittels einer BalgenManschette abgedichtet werden. Von Vorteil ist beim
einarmigen Hebel aber die geringe axiale Länge des Systems, also der besonders gedrängte
Aufbau des austarierten, wegfrei-leichtgängigen Stellelementes.With a one-armed lever, the
In beiden Fällen ist über die Hebelverhältnisse (hinsichtlich der Handhabe 12 und des
druckübermittlnden Elementes 15 jeweils bezüglich der Aufhängung 11) sowie gegebenenfalls
(vgl. unten) über Elastizitätskonstanten und Vorspannungen von Stützkörpern 26, und
schließlich auch über die Ansprechempfindlichkeit der Sensoren 25, ein mit Beanspruchung der
Handhabe 12 hervorzurufender Ansprechdruck konstruktiv vorgebbar. Die aktuellen Druckbeanspruchungen
der Sensoren 25 können, einzeln oder paarweise in Differenzschaltung, von
einer Signalverarbeitungseinrichtung (innerhalb oder) außerhalb des Gehäuses 14 abgefragt
werden. In dieser Einrichtung kann auch eine Signalhub-Umsetzung nach Maßgabe der Dauer
oder der Intensität der aktuellen Querbeanspruchung der Handhabe 12 erfolgen.In both cases is about the leverage (with respect to the
Der Hebel aus Handhabe 12 und Druckelement 15 ragt also durch die Öffnung 10 zwischen die
Seitenwände 17 des rohrförmigen, vorzugsweise im Querschnitt rechteckigen, Gehäuses 14
hinein. Darin liegt das druckmittelnde Element 15 ständig, also spielfrei und dazu
gegebenenfalls unter gewisser mechanischer Vorspannung, parallel (Fig. 1 und 3) oder quer
(Fig. 2, 4 - 6) zur Achsrichtung der Handhabe 12 gegen die Sensoren 25 an, die ihrerseits
diesem Angriff gegenüber gegen das Gehäuse 14 abgestützt sind. Jeder Sensor 25 kann z.B
ein Halbleiter-, ein Piezo-, ein Magnetostriktions-, ein Lichtfaser-Element oder jeder andere
praktisch wegfrei arbeitende analoge Druckaufnehmer sein.The lever of the
Durch die Zwischenlage einer starren Scheibe 24 von definierter Fläche zwischen
Druckelement 15 und Sensor 25 wird für letzteren der manuell eingeleitete und gemäß dem
Hebelverhältnis übersetzte Druck in eine Kraft umgewandelt. Die Scheibe 24 vergleichmäßigt
zugleich die einwirkende Kraft über die Sensorfläche, was beispielsweise von praktischer
Bedeutung für den Kennlinienverlauf bei polymeren Foliendrucksensoren istBy the interposition of a
Eine Vergleichmäßigung der Druckübertragung auf die einzelnen Sensoren 25 unter
Gewährleistung einer spielfreien Anlage des druckmittelnden Elementes 15 ergibt sich durch
Zwischenlage von nur geringfügig elastisch stauchbaren Stützkörpern 26 hinter (Fig.1) oder
vor (Fig.3) den Sensoren 25, die auch eine mechanische Überlastung der Sensoren 25
ausschließen. Zugleich bewirken sie, ähnlich wie ein elastisches Zwischenstück 33 zwischen
Handhabe 12 und Druckelement 15 (Fig.1), eine deutliche Auslenkung bei der
Druckbeanspruchung der Handhabe. Das kann für manche Einsatzfälle, insbesondere im rauhen
Maschinenbetrieb, erwünscht sein, um die manuelle Einwirkung deutlicher spürbar werden zu
lassen - obgleich wie ausgeführt beim erfindungsgemäßen Stellelement kein Weg sondern nur
die Kraft ausgewertet wird, weshalb dieses Stellelement an sich weglos arbeitet und das
flexible Zwischenstück 33 nicht zu weich sein darfAn equalization of the pressure transfer to the
Um die Beanspruchung im Interesse höherer Einstellgenauigkeit und Reproduzierbarkeit auch
trotz der nur minimalen Verschwenkung des Elementes 15 immer senkrecht und
verkantungsfrei in den Sensor 25 (bzw. seine separat aufliegende Scheibe 24) einzuleiten,
erfolgt die Druckübertragung vom Element 15 her über ein balliges Zwischenglied 22. Das
kann an der Scheibe 24 oder am Element 15 als Noppe ausgebildet sein. Wenn es als separater
oder angeformter Ring das druckmittelnde Element 15 konzentrisch umgibt, ist dadurch
sichergestellt, daß ein Verdrehen ohne Auswirkung auf die aktuelle Sensor-Beanspruchung
bleibt.The strain in the interest of higher setting accuracy and reproducibility also
despite the minimal pivoting of the
Grundsätzlich ist für jede auszuwertende (Zug- bzw. Druck-) Beanspruchungsrichtung der
Handhabe 12, d.h. für jede Wirkachse des Stellelementes, ein Paar von Sensoren 25 einander
bezüglich der Achse der Handhabe 12 diametral gegenüber vorgesehen. Das ermöglicht auch
eine Differenzauswertung, etwa zur Linearisierung der wirksamen Ansprechkennlinie, zur
Definition des Ruhepunktes oder zum Eliminieren nicht gegensinniger Sensoreinflüsse wie
aufgrund von thermischen Ausdehnungseffekten oder von mechanischen
Beschleunigungseinflüssen.Basically, for each (tensile or compressive) direction of stress to be evaluated
Zwecks Kostenreduzierung braucht pro Achse aber nur ein Sensor 25 eingesetzt zu werden;
der zweite ist dann gewissermaßen durch einen Dummy 20 in Form eines nicht an die
Auswerteeinrichtung (etwa zur digitalen Widerstandsmessung und Zeitintegral-Bildung)
angeschlossenen Sensors (Fig.4 ohne die nach rechts herausgeführten Anschlußleitungen) oder
in Form lediglich des elastischen Stützkörpers (26) bzw. einer separaten steifen Feder 21
(Fig.2) ersetzt. Der nun pro Achse meßtechnisch allein erfaßte Sensor 25 ist somit durch sein
Gegenüber in der Ruhestellung steif-elastisch vorgespannt, um dann je nach der Richtung des
manuellen Querangriffes auf die Handhabe 12 seinen inneren Druck zu erhöhen oder zu
erniedrigen.In order to reduce costs, only one
Da die Handhabe 12 bei der Krafteinleitung praktisch keine Auslenkung erfährt, können zwei
gelenkig aufgehängte Handhaben 12, 12 unter geringem radialem Spiel koaxial ineinander
angeordnet werden, um mit einer Hand z.B. vier Achsen gleichzeitig bedienen zu können. Bei
der Ausbildung nach Fig.3 und 4 sind dazu zwei Gehäuse 14, 14 koaxial übereinander
montiert. Die Handhabe 12 des unteren verläuft unter radialem Spiel durch eine rohrförmige
Handhabe 12 des oberen Gehäuses 14 und ist am stirnseitigen Austritt mit einer Kappe
ausgestattet, welche wenigstens angenähert den gleichen Außendurchmesser aufweist, wie die
äußere Handhabe 12. Für beide Stellelemente sind die gleichen Hebelverhältnisse beiderseits
ihrer Kugelgelenke 19 zur Aufhängung 11 ihrer Handhaben 12 eingehalten, damit beide
Handhaben 12 mit gleicher Kennlinien-Empfindlichkeit bedient werden Vorzugsweise ist jede
Handhabe 12 mit einem Fingerglied-Eingriffsring 27 ausgestattet, um ohne Umgreif-Erfordernis
Druck- und Zugkräfte in die jeweilige Handhabe 12 einleiten zu können. So
lassen sich mit zwei benachbarten Fingern einer Hand, die beiderseits der Trennstelle zwischen
äußerer Handhabe 12 und Kappe seitlich angreifen, zwei Stellelemente gleichzeitig betätigen,
also vier Achsen steuern. Diese Bedienungsvielfalt wird bei einer Tandemanordnung noch
problemlos verdoppelt, wenn noch einmal das gleiche System zweier ineinander verschachtelter
Stellelemente in umgekehrter Orientierung (also die Kappen nebeneinander) stirnseitig koaxial
davor montiert wird und so mit zwei weiteren abgespreizten Fingern derselben Hand bedienbar
ist. Insgesamt ergibt das folglich eine mit einer einzigen Hand realisierbare Achtachs-Steuerung.Since the
Die erfindungsgemäß ausgebildeten Stellelemente sind also preiswert in zuverlässiger
Ausführung herstellbar und durch die Gehäusekapselung der Sensoren 25 weitestgehend unanfällig
gegen Umwelteinwirkungen. Bedienungstechnisch zeichnen sie sich insbesondere bei der
Lageraufhängung 11 der hebelmäßig austarierten Handhaben 12 durch eine ganz außerordentlich
hohe Ansprechempfindlichkeit und durch reproduzierbares Verhalten bei der
manuellen Druckeinführung in die Handhabe 12 aus. Das fördert die Bedienungsmöglichkeiten,
etwa indem nur eine Fingerspitze - zur Druckausübung - nicht seitlich frei an der Handhabe 12
anliegen muß, sondern - in eine Mulde 32 eingreift, mit der die Handhabe 12 an ihrem freien
Stirnende ausgestattet sein kann (Fig. 1, 3, 5).The control elements designed according to the invention are therefore inexpensive and reliable
Executable and largely insensitive due to the encapsulation of the
Claims (10)
- Analog control element, such as control stick, switching lever, cursor operation or similar part, with a handle (12) which is held in a housing (14), characterized in that a part of a handle (12) which is suspended as a lever is continuously braced, practically without delay, through at least one force sensor (25) against the housing (14), where the sensor (25) produces an output signal, which magnitude depends on a pressure force, acting diagonally with respect to the handle (12).
- Control element according to Claim 1, characterized in that a pressure sensor (25) is provided as force sensor, onto which pressure can be applied through a rigid transmission surface (disk 24), against which, on its side, the handle (12) is braced by means of a ball-like intermediate member (22).
- Control element according to Claim 1 or 2, characterized in that the handle (12), which is suspended by an articulation as a lever, is tared by a counterweight (34) to an indifferent equilibrium.
- Control element according to one of the preceding claims, characterized in that an elastic element (bracing body 26 and/or intermediate part 33) is arranged in a series with the handle (12).
- Control element according to one of the preceding claims, characterized in that the handle (12) is braced elastically against only one sensor (25).
- Control element according to one of the preceding claims, characterized in that its handle (12) passes with radial clearance through a pipe, which itself is the handle (12) of a control element according to one of the preceding claims.
- Control element according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the suspension (11) of the handle (12) in the housing (14) is implemented by means of a ball joint (18).
- Control element according to Claim 7, characterized in that the handle (12), which is suspended so it can rotate about its longitudinal axis, is applied against at least one pressure sensor (25) by means of a ball-shaped circumferential intermediate member (22), directly or through a rigid disk (24).
- Control element according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the suspension (1) of the handle (12) is implemented at the housing (14) by means of at least one roller joint (29).
- Control element according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the suspension (1) of the handle (12) at the housing (14) is implemented by means of a rubber-elastic wedge (28).
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---|---|---|---|
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DE19519941A DE19519941C1 (en) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | Joystick control for computer input or self-propelled wheelchair etc. |
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DE29518293U DE29518293U1 (en) | 1995-06-02 | 1995-11-19 | Analog linear actuator |
DE29518293U | 1995-11-19 | ||
PCT/EP1996/002332 WO1996038810A1 (en) | 1995-06-02 | 1996-05-30 | Analogue control element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0829066A1 EP0829066A1 (en) | 1998-03-18 |
EP0829066B1 true EP0829066B1 (en) | 2001-03-14 |
Family
ID=27215160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP96917469A Expired - Lifetime EP0829066B1 (en) | 1995-06-02 | 1996-05-30 | Analogue control element |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6201196B1 (en) |
EP (1) | EP0829066B1 (en) |
AT (1) | ATE199792T1 (en) |
WO (1) | WO1996038810A1 (en) |
Families Citing this family (69)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100124634A1 (en) * | 1996-09-26 | 2010-05-20 | Slotta Mark R | Cushioned cap with annular portion and method for forming same |
JP2000047811A (en) * | 1998-07-27 | 2000-02-18 | Alps Electric Co Ltd | Input device |
DE19849515C1 (en) | 1998-10-19 | 2000-12-28 | Gerhard Wergen | Method for transferring characters in particular to a computer and input device using this method |
US6501458B2 (en) * | 1999-06-30 | 2002-12-31 | Caterpillar Inc | Magnetically coupled input device |
JP3875438B2 (en) * | 1999-12-16 | 2007-01-31 | アルプス電気株式会社 | Multi-directional operation switch |
EP1184776A4 (en) * | 2000-01-28 | 2005-11-23 | Hosiden Corp | Volume control-integrated type multi-directional input device |
JP3725389B2 (en) * | 2000-02-10 | 2005-12-07 | ホシデン株式会社 | Multi-directional input device |
US6459420B1 (en) * | 2000-06-26 | 2002-10-01 | Curtis James Harris | Ergonomical joystick design or attachment |
TW501772U (en) * | 2000-12-01 | 2002-09-01 | Darfon Electronics Corp | Point stick and notebook computer using the same |
JP4121730B2 (en) | 2001-01-19 | 2008-07-23 | 富士通コンポーネント株式会社 | Pointing device and portable information device |
JP3923774B2 (en) * | 2001-10-16 | 2007-06-06 | アルプス電気株式会社 | Input device with force sense |
DE60319847T2 (en) * | 2002-08-29 | 2009-09-10 | Department Of Veterans Affairs, Rehabilitation R&D Service | JOYSTICK WITH VARIABLE COMPLIANCE WITH COMPENSATION ALGORITHMS |
JP2004139845A (en) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Alps Electric Co Ltd | Inner force sense applying type input device |
US20040090418A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-05-13 | Bio-Rad Laboratories, Inc., A Corporation Of The State Of Delaware | Joystick with axial disengagement switch |
JP2004326163A (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-18 | Alps Electric Co Ltd | Stoking switch |
US7123240B2 (en) * | 2003-05-13 | 2006-10-17 | Nokia Corporation | Mobile terminal with joystick |
AT413459B (en) * | 2003-07-15 | 2006-03-15 | Arc Seibersdorf Res Gmbh | METHOD AND DEVICE FOR GENERATING A SWITCHING SIGNAL |
DE102004045067B4 (en) * | 2004-09-15 | 2009-01-15 | Wergen, Gerhard, Dipl.-Ing. (FH) | Analog actuator |
JP4387935B2 (en) * | 2004-12-08 | 2009-12-24 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle control device |
US20060170654A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-03 | Delphi Technologies, Inc. | No tilt joystick with CCD sensing |
US20060176273A1 (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-10 | Wolfe Douglas B | Ergonomic mouse |
US20060262000A1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-23 | Strong Russell W | Portable controller for operating a device from a remote location |
GB0526062D0 (en) * | 2005-12-22 | 2006-02-01 | Penny & Giles Controls Ltd | Joystick controller |
US7931101B2 (en) * | 2006-10-13 | 2011-04-26 | Invacare Corporation | Proportional joystick with integral switch |
US20080094199A1 (en) * | 2006-10-23 | 2008-04-24 | Tvk Industries, Inc. | Illuminated gear selection indicator |
EP2122434B1 (en) * | 2007-03-17 | 2012-06-20 | Preh GmbH | Control element for a motor vehicle |
US7753078B2 (en) * | 2007-04-19 | 2010-07-13 | Husco International Inc. | Hybrid hydraulic joystick with an integral pressure sensor and an outlet port |
US7516675B2 (en) * | 2007-07-03 | 2009-04-14 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Joystick sensor apparatus |
US20090248042A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Kirschenman Mark B | Model catheter input device |
US9161817B2 (en) | 2008-03-27 | 2015-10-20 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Robotic catheter system |
US8641663B2 (en) | 2008-03-27 | 2014-02-04 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Robotic catheter system input device |
US8343096B2 (en) | 2008-03-27 | 2013-01-01 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Robotic catheter system |
US9241768B2 (en) | 2008-03-27 | 2016-01-26 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Intelligent input device controller for a robotic catheter system |
US8641664B2 (en) | 2008-03-27 | 2014-02-04 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Robotic catheter system with dynamic response |
US8317744B2 (en) | 2008-03-27 | 2012-11-27 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Robotic catheter manipulator assembly |
US8684962B2 (en) | 2008-03-27 | 2014-04-01 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Robotic catheter device cartridge |
US20100013621A1 (en) * | 2008-07-15 | 2010-01-21 | Kazyaka Thomas V | Illuminated Gear Selection Indicator |
US9330497B2 (en) | 2011-08-12 | 2016-05-03 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | User interface devices for electrophysiology lab diagnostic and therapeutic equipment |
US9439736B2 (en) | 2009-07-22 | 2016-09-13 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | System and method for controlling a remote medical device guidance system in three-dimensions using gestures |
US8784208B2 (en) * | 2009-09-14 | 2014-07-22 | Jeffrey Todd Borrel | Game control thumb grip |
US9888973B2 (en) | 2010-03-31 | 2018-02-13 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Intuitive user interface control for remote catheter navigation and 3D mapping and visualization systems |
US9844898B2 (en) | 2011-09-30 | 2017-12-19 | Apple Inc. | Mirror feature in devices |
US8859920B2 (en) * | 2011-10-25 | 2014-10-14 | Apple Inc. | Shim sleeve for pivoting buttons |
US20130293362A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | The Methodist Hospital Research Institute | Multi-degrees-of-freedom hand controller |
US8820700B2 (en) * | 2012-07-23 | 2014-09-02 | Caterpillar Inc. | Adjustable pod support for machine control device |
EP4194220A1 (en) | 2013-06-09 | 2023-06-14 | Apple Inc. | Electronic watch |
GB2515740A (en) * | 2013-07-01 | 2015-01-07 | Bae Systems Plc | Counterbalance unit |
ES2671321T3 (en) | 2013-07-01 | 2018-06-06 | Bae Systems Plc | Balancing unit |
US9790126B2 (en) | 2013-09-05 | 2017-10-17 | Apple Inc. | Opaque color stack for electronic device |
US9727178B2 (en) | 2013-09-05 | 2017-08-08 | Apple Inc. | Opaque white coating with non-conductive mirror |
US9629271B1 (en) | 2013-09-30 | 2017-04-18 | Apple Inc. | Laser texturing of a surface |
ITUA20164018A1 (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-12 | Sara Pellegrini | PERFECTED JOYSTICK FOR SUBJECTS WITH MOTORCYCLE PACK AND COGNITIVE DIFFICULTIES |
JP6731302B2 (en) | 2016-07-21 | 2020-07-29 | 川崎重工業株式会社 | Operating device |
WO2018045484A1 (en) | 2016-09-06 | 2018-03-15 | Apple Inc. | Laser bleach marking of an anodized surface |
US10198086B2 (en) | 2016-10-27 | 2019-02-05 | Fluidity Technologies, Inc. | Dynamically balanced, multi-degrees-of-freedom hand controller |
US10520973B2 (en) | 2016-10-27 | 2019-12-31 | Fluidity Technologies, Inc. | Dynamically balanced multi-degrees-of-freedom hand controller |
WO2019084506A1 (en) | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Fluidity Technologies, Inc. | Controller with situational awareness display |
CN111566579A (en) | 2017-10-27 | 2020-08-21 | 流体技术股份有限公司 | Camera and sensor controls for remotely operated vehicles and virtual environments |
WO2019084505A1 (en) | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Fluidity Technologies, Inc. | Multi-axis gimbal mounting for controller providing tactile feedback for the null command |
US10919326B2 (en) | 2018-07-03 | 2021-02-16 | Apple Inc. | Controlled ablation and surface modification for marking an electronic device |
EP3841447A4 (en) * | 2018-08-26 | 2022-09-07 | Thika Holdings LLC | Touch related data recording device for erotic media augmentation |
US11200385B2 (en) | 2018-09-27 | 2021-12-14 | Apple Inc. | Electronic card having an electronic interface |
US11571766B2 (en) | 2018-12-10 | 2023-02-07 | Apple Inc. | Laser marking of an electronic device through a cover |
US11299421B2 (en) | 2019-05-13 | 2022-04-12 | Apple Inc. | Electronic device enclosure with a glass member having an internal encoded marking |
US11599107B2 (en) | 2019-12-09 | 2023-03-07 | Fluidity Technologies Inc. | Apparatus, methods and systems for remote or onboard control of flights |
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Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2841659A (en) * | 1956-04-20 | 1958-07-01 | Jay M Eitel | Control mechanism |
US3293381A (en) * | 1962-09-06 | 1966-12-20 | Telsta Corp | Contact mechanism with rotatable and slidable switch actuators |
US3238316A (en) * | 1963-11-12 | 1966-03-01 | Western Electric Co | Spherical shaped multiple contact switch with pivot arm and plunger mechanism |
GB1137261A (en) * | 1965-04-02 | 1968-12-18 | Plessey Uk Ltd | Improvements relating to electric switch assemblies |
US3835270A (en) * | 1973-06-04 | 1974-09-10 | Itt | Joy stick control mechanism with movable printed circuit switch assembly controlling motor input power polarity |
US4470320A (en) * | 1981-11-12 | 1984-09-11 | Wico Corporation | Joystick assembly with wear member |
US4414438A (en) * | 1982-06-04 | 1983-11-08 | International Jensen Incorporated | Video game controller |
DE3404047A1 (en) | 1984-02-06 | 1985-08-08 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | CONTROL STAFF |
GB2211280B (en) * | 1987-10-16 | 1991-10-30 | Daco Scient Limited | Joystick |
ES2098729T3 (en) * | 1992-03-25 | 1997-05-01 | Penny & Giles Blackwood Ltd | CONTROL LEVER CONTROLLERS. |
JP3060793B2 (en) | 1993-02-25 | 2000-07-10 | 松下電器産業株式会社 | Position input device and input device using the same |
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