FI77334C

FI77334C - The control device.

Info

Publication number: FI77334C
Application number: FI870913A
Authority: FI
Inventors: Kauko Helevirta
Original assignee: Teopros Oy
Priority date: 1987-03-03
Filing date: 1987-03-03
Publication date: 1989-02-10
Also published as: FI77334B; GB8804806D0; SE8800684D0; FI870913A0; FI870913A; GB2201758B; GB2201758A; SE466720B; DE3806778A1; SE8800684L

Description

1 773341 77334

Ohjauslaite - StyranordningControl unit - Styranordning

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannossa lähemmin määritelty ohjauslaite.The invention relates to a control device as defined in more detail in the preamble of claim 1.

Keksinnön kohteena olevia ohjauslaitteita käytetään useilla tekniikan aloilla esim. toimilaitteiden asennon säätämiseksi.The control devices according to the invention are used in several technical fields, e.g. for adjusting the position of actuators.

5 Tavallisimmin tällaiset ohjauslaitteet ovat ohjausvipuja, jotka on sovitettu liikkumaan tai kiertymään ohjausvivuston rungon suhteen. Tästä liikkeestä tai kiertymisestä saadaan vivun yhteydessä olevalle esivahvistimelle esim. lineaarista liikettä tai kiertoliikettä mittaavalla anturilla tieto käyttäjän halua-10 masta ohjeesta. Esivahvistimelta saatava tieto siirretään teho-vahvistimelle ja tavallisimmin muunnetaan tehovahvistimelle sopivaan muotoon. Tehovahvistin, esim. hydrauliventtiili puolestaan ohjaa toimilaitetta, esim. hydraulista sylinteriä, joka sijoittaa toimilaitteeseen kytketyn työvälineen ohjeen mukai-15 seen asentoon. Tällaisella järjestelmällä toimilaitteen asento ja siten työvälineen asento saadaan vastaamaan käyttäjän anta-maa ohjetta.5 Most commonly, such control devices are control levers adapted to move or rotate relative to the control lever body. This movement or rotation provides the pre-amplifier connected to the lever, for example with a sensor measuring linear movement or rotational movement, with information about the user's desired instruction. The information from the preamplifier is transferred to the power amplifier and is usually converted to a form suitable for the power amplifier. A power amplifier, e.g. a hydraulic valve, in turn controls an actuator, e.g. a hydraulic cylinder, which places the implement connected to the actuator in the position according to the instructions. With such a system, the position of the actuator and thus the position of the implement is made to correspond to the instructions given by the user.

Useimmissa käytännön sovellutuksissa tällaiset ohjauslaitteet ovat kuitenkin epätyydyttävästi konstruoituja erityisesti ot-20 taen huomioon tarkat ohjausliikkeet ja sen, että käyttäjän on pystyttävä antamaan lähes samanaikaisesti ohjeita useammalle toimilaitteelle. Tiettyjä ratkaisuja ergonomian huomioonottamiseksi ohjainlaitteissa on esitetty. Eräs tällainen on esitetty GB-patentissa 1 343 078. Tästä julkaisusta tunnettu ohjauslaite 25 on kuitenkin tarkoitettu lentokoneessa käytettävän tutkan sää-töön. Tavallisimmissa käytännön sovellutuksissa kuten kaivinkoneissa ja vastaavissa on nykyisin käyttäjällä edessään lukuisa joukko vipuja, joista useimmat on tarkoitettu ohjeviestien aikaansaamiseen yhdelle laitteiston monista toimilaitteista. 30 Käyttäjältä vaaditaan suurta harjaantumista, että hän pystyy samanaikaisesti ja peräkkäin käyttämään toimilaitteita, joiden ohjausvipujen liikkeillä ei ole useinkaan minkäänlaista yhtymäkohtaa toimilaitteiden ja työvälineiden liikesuuntien kanssa.However, in most practical applications, such control devices are unsatisfactorily designed, especially considering the precise control movements and the fact that the user must be able to give instructions to several actuators almost simultaneously. Certain solutions to account for ergonomics in control devices are presented. One such is disclosed in GB Patent 1,343,078. However, the control device 25 known from this publication is intended for adjusting the radar used in an aircraft. In the most common practical applications, such as excavators and the like, the user now faces a large number of levers, most of which are intended to provide instruction messages to one of the many actuators in the apparatus. 30 A great deal of practice is required on the part of the user to be able to operate actuators simultaneously and in succession, the movements of the control levers of which often have no connection with the directions of movement of the actuators and the implements.

2 773342 77334

Useimmiten lisäksi tällaisten laitteiden käyttö johtaa ergonomisesti epäedullisiin työasentoihin ja siten mahdollisesti työperäisiin sairauksiin.In addition, most often, the use of such devices leads to ergonomically unfavorable working positions and thus possibly work-related illnesses.

Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää ohjauslaite, jolla 5 saadaan aikaan ihmisen raajojen luonnollisiin liikeratoihin pe rustuvat ohjausliikkeet. Keksintö lähtee siitä ajattelusta, että ohjauslaite rakennetaan ikäänkuin raajan toimivaksi osaksi siten, että ohjauslaitteessa olevat niveljärjestelyt on sijoitettu mahdollisimman lähelle raajan, esim. käden niveliä, eri-10 tyisesti rannetta ja kyynärniveltä sekä mahdollisesti myös ol kaniveltä. Keksinnölle pääasiassa tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusosassa.The object of the present invention is to provide a control device with which control movements based on the natural trajectories of the human limbs are achieved. The invention starts from the idea that the control device is constructed as if it were a functional part of the limb, so that the articulation arrangements in the control device are placed as close as possible to the limb, e.g. hand joints, especially the wrist and elbow joint and possibly also the shoulder joint. The main characteristic features of the invention are set out in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön mukaisessa ohjauslaitteessa on tukipinnat tai vastaavat raajan esim. käden ainakin kahdelle osalle kuten kämmenelle 15 ja kyynärvarrelle ja/tai kyynärvarrelle ja olkavarrelle jne.The control device according to the invention has support surfaces or the like for at least two parts of the limb, e.g. the hand, such as the palm 15 and the forearm and / or the forearm and upper arm, etc.

Nämä kaksi raajanosaa tukeutuvat molemmat omia vastaavia tuki-pintojaan vasten. Tukipintojen väliin on sijoitettu niveljär-jestely siten, että se sijoittuu oleellisesti edellä mainittujen raajanosien välisen nivelen kohdalle. Edelleen niveljärjes-20 telyn yhteyteen on sijoitettu ainakin yksi esivahvistin kuten esim. elektroninen anturi, joka on sovitettu antamaan ohjaussignaalin toimilaitetta ohjaavalle tehovahvistimelle, kuten venttiilille tarvittaessa sopivan muuntimen kautta. Ohjaussignaali saadaan tukipintojen keskinäisen aseman perusteella.These two limb parts both rest against their respective respective support surfaces. A hinge arrangement is arranged between the support surfaces so that it is located substantially at the joint between the above-mentioned limb parts. Furthermore, in connection with the articulation arrangement, at least one preamplifier, such as an electronic sensor, is arranged, which is adapted to give a control signal to a power amplifier controlling the actuator, such as a valve, if necessary via a suitable converter. The control signal is obtained on the basis of the relative position of the support surfaces.

25 Edellä esitetyllä rakenteella saadaan aikaan se etu, että esi- vahvistimet voidaan sijoittaa niveljärjestelyn yhteyteen siten, että raajanosien toistensa suhteen tapahtuva liike saa aikaan vastaavan suuntaisen toimilaitteen liikkeen. Tämä on huomattava etu, jos ajatellaan useita käytännön sovellutuksia, kuten esim. 30 kauhakuormaimet, nosturit, manipulaattorit jne, joiden toimintoja voidaan keksinnön mukaisella ohjauslaitteella "matkia". Esimerkiksi kaivinkoneen tapauksessa käyttäjä voi tällöin rannetta pystytasossa kiertämällä saada aikaan kauhan kaivuuliik-keitä vastaavat toimilaitteen liikkeet ja edelleen kyynärvarren 77334 nostolla ja sivuttaisliikkeillä kauhan varren nostot ja sivut-taissiirrot jne.The structure described above has the advantage that the preamplifiers can be placed in connection with the articulation arrangement so that the movement of the limb parts relative to each other causes a movement of the actuator in a corresponding direction. This is a considerable advantage when considering several practical applications, such as e.g. bucket loaders, cranes, manipulators, etc., the functions of which can be "mimicked" by the control device according to the invention. For example, in the case of an excavator, the user can then, by rotating the wrist in a vertical plane, cause the actuator movements corresponding to the digging movements of the bucket, and further by lifting the forearm 77334 and lateral movements, lifting and lateral displacement of the bucket arm, etc.

Muut keksinnölle tunnusomaiset piirteet käyvät ilmi oheisista alivaatimuksista, joissa on esitetty eräitä keksinnön edullisia 5 sovellutusmuotoja.Other features of the invention will become apparent from the appended subclaims, which set forth some preferred embodiments of the invention.

Keksinnön mukaista ohjauslaitetta havainnollistetaan lähemmin seuraavassa selityksessä, jossa viitataan oheisiin piirustuksiin. Piirustuksissa kuva 1 esittää keksinnön mukaista ohjauslaitetta päältä kat- 10 sottuna, kuva 2 esittää samaa osittaisleikkauksena sivulta katsottu na, kuva 3 esittää perspektiivikuvantona keksinnön mukaisen ohjauslaitteen niveljärjestelyn ja esivahvistimien si-15 joittelun erästä toteutusvaihtoehtoa ja kuvat 4-6 esittävät ohjauslaitteen eräitä mahdollisia liikeratoja.The control device according to the invention is illustrated in more detail in the following description, in which reference is made to the accompanying drawings. In the drawings, Fig. 1 shows a top view of the control device according to the invention, Fig. 2 shows the same in partial sectional side view, Fig. 3 shows a perspective view of an embodiment of the articulation arrangement and preamplification of the control device according to the invention,

Piirustuksissa esitetty sovellutusmuoto on tarkoitettu kättä varten. Ohjauslaitteeseen kuuluu ensimmäinen tukipinta 1 käm-20 mentä varten, toinen tukipinta 2 kyynärvartta varten ja edelleen kolmas tukipinta 3, joka tässä tapauksessa on istuin, jossa käyttäjä istuu ohjauslaitteen käytön aikana. Tukipintojen 1 ja 2 samoin tukipintojen 2 ja 3 välissä on niveljärjestelyt 4 ja 5, jotka on suojattu joustavalla paljesuojuksella.The embodiment shown in the drawings is intended for the hand. The control device comprises a first support surface 1 for the palm-20, a second support surface 2 for the forearm and further a third support surface 3, which in this case is the seat in which the user sits during use of the control device. Between the support surfaces 1 and 2 as well as between the support surfaces 2 and 3, there are articulation arrangements 4 and 5 which are protected by a flexible bellows cover.

25 Käyttäjän istuessa kolmannen tukipinnan muodostavan istuimen päällä hänen kyynärpäänsä lepää taaemman niveljärjestelyn 5 kohdalla ja hänen kyynärvartensa lepää toisella tukipinnalla 2 ja kämmenensä on ensimmäisen tukipinnan 1 päällä sormet kiertyneinä tukipinnan 1 alapuolelle. Kuvassa 1 on esitetty ohjaus- 4 77334 laitteen vaakasuuntaiset kulmasäätömahdollisuudet toisaalta nivel j ärjestelyn 4 ja toisaalta niveljärjestelyn 5 ympäri. Näitä on käsitelty tarkemmin jäljempänä kuvan 5 yhteydessä.When the user sits on the seat forming the third support surface, his elbow rests at the rear articulation arrangement 5 and his forearm rests on the second support surface 2 and his palm is on the first support surface 1 with his fingers wrapped below the support surface 1. Figure 1 shows the horizontal angle adjustment possibilities of the control device 4 77334 around the articulation arrangement 4 on the one hand and the articulation arrangement 5 on the other hand. These are discussed in more detail below in connection with Figure 5.

Erityisesti kuvassa 3 on esitetty perspektiivikuvantona nivel-5 järjestelyä 4 sekä siihen liittyviä esivahvistimia. Kuvassa 3 esitetyssä toteutusmuodossa niveljärjestely on pallonivel 6, jonka kuoriosa 6a on kiinnitetty toisen tukipinnan muodostavaan kotelopalkkiin 2a vinottaisilla tukitangoilla 7. Tukitangot on kiinnitetty toisaalta palkkiin 2a ja toisaalta kuoriosaan 6a 10 esim. hitsaamalla. Pallonivelen pallo-osa 8, joka on sijoitettu kuoriosan sisäpuoliseen pallon muotoiseen pesään, on puolestaan kiinnitetty ensimmäisen tukipinnan 1 muodostavaan kotelo-osaan la tangon 9 välityksellä. Pallonivelen liikeratojen rajoittamiseksi kuvissa 4-6 esitettyjen liikkeiden toteuttamiseksi pallo-15 nivelen yhteyteen voidaan tehdä sopivat liikerajoittimet (ei esitetty kuvassa 3). Toisen tukipinnan 2 muodostavan palkin 2a sisään on sijoitettu kaksi anturia 10 ja 11. Esitetyssä suoritusmuodossa anturit ovat elektronisia ja niistä lähtee nivel-järjestelyn pallo-osaan 8 kiinnitetyn osoittimen 12 asemaan 20 verrannollinen sähköinen viesti johdotuksia 10a ja 11a pitkin muuntimelle tai suoraan tehovahvistimelle.In particular, Figure 3 shows a perspective view of the joint 4 arrangement 4 and the associated preamplifiers. In the embodiment shown in Fig. 3, the articulation arrangement is a ball joint 6, the shell part 6a of which is fixed to the housing beam 2a forming the second support surface by oblique support bars 7. The support bars are fixed to the beam 2a on the one hand and to the shell part 6a 10, e.g. The ball part 8 of the ball joint, which is placed in the spherical housing inside the shell part, is in turn fixed to the housing part 1a forming the first support surface 1 by means of a rod 9. In order to limit the trajectories of the ball joint in order to implement the movements shown in Figures 4-6, suitable motion limiters (not shown in Figure 3) can be made in connection with the ball joint. Inside the beam 2a forming the second support surface 2, two sensors 10 and 11 are placed. In the embodiment shown, the sensors are electronic and send an electronic message proportional to the position 20 of the pointer 12 attached to the ball part 8 of the articulation arrangement via wires 10a and 11a to the converter or

Esitetyssä suoritusmuodossa tanko 9 on kiinnitetty kotelo-osaan la mekaanisen elimen kuten kaasujousen 13 välityksellä. Tällä kaasujousella saadaan aikaan tukipintojen 1 ja 2 välinen suun-25 taisliike, jolloin niiden välillä oleva pallonivelen avulla ai kaansaatu kulma ei muutu. Kyseessä on siis suuntaissiirtymä kulloinkin pallonivelen määrittämän osien 1 ja 2 välisen kulman toista sivua pitkin. Tämän suuntaissiirtymän avulla saadaan aikaan ohjeviesti tehovahvistimelle, johon esivahvistimena toimi-30 va elektroninen anturi 14 on kytketty. Tämä anturi 14 on sijoi tettu ensimmäisen tukipinnan 1 muodostavan kotelo-osan la sisään ja kiinnitetty sen runkoon. Tankoon 9 voidaan kiinnittää esim. kuvassa 3 esitetty holkki 15, joka määrittelee elektronisen anturin 14 tuntopäiden välillä mitattavan, osien 1 ja 2 35 suhteelliseen asemaan verrannollisen viestin.In the embodiment shown, the rod 9 is fixed to the housing part 1a by means of a mechanical member such as a gas spring 13. This gas spring provides a directional movement between the support surfaces 1 and 2, whereby the angle formed by the ball joint between them does not change. It is thus a parallel displacement along the other side of the angle between the parts 1 and 2 defined by the ball joint in each case. This parallel shift provides a reference message to a power amplifier to which an electronic sensor 14 acting as a preamplifier is connected. This sensor 14 is placed inside the housing part 1a forming the first support surface 1 and fixed to its body. Attached to the rod 9 is, for example, a sleeve 15 shown in Fig. 3, which defines a message to be measured between the sensing ends of the electronic sensor 14, proportional to the relative position of the parts 1 and 2 35.

5 773345 77334

Erityisesti kuviin 3 ja 4 viitaten laitteistoon kuuluu erilaisia kytkimiä, joiden yksityiskohtaisia konstruktioita ei ole tässä yhteydessä esitetty, koska useimmat niistä eivät kuulu varsinaisesti keksinnön kohteeseen. Toisen tukipinnan 2 yhtey-5 dessä voi olla erityinen uraosa 16, joka muodostuu kahdesta tukipinnan 2 tasosta kohoavasta reunalaipasta 17. Tämän uran 16 tarkoituksena on helpottaa käyttäjän niitä liikkeitä, jotka tapahtuvat toisen niveljärjestelyn ympäri erityisesti vaakasuunnassa. Laippoihin 17 voidaan edullisesti sijoittaa sähkösilmä, 10 joka lukitsee toiminnot, jos käyttäjän käsi poistuu tukipinnal-ta 2. Edelleen ensimmäisen tukipinnan 1 muodostavan kotelo-osan yhteyteen voidaan sijoittaa näppäimistö 18, joka sisältää esim. laitteen pääkytkimen, liikkeeen lukituskytkimen ja liikesarjan automaattisen toistokytkimen. Säätimellä 19 voidaan säätää tu-15 kipinnan 1 pituutta. Edelleen toisen tukipinnan muodostavan ko-telorakenteen yhteydessä on kyynärvarsiosan jousikevennyksen ja säädön käyttönuppi 20 ja edelleen kyynärvarsiosan pituuden säätönuppi 21. Tämän tapaisilla säädöillä saadaan aikaan se, että ohjauslaite on mahdollista sovittaa käyttäjän yksilöllisten 20 mittojen mukaiseksi siten, että ranne ja kyynärnivel ovat pystysuunnassa niveljärjestelyjen 4 ja 5 kohdalla.With particular reference to Figures 3 and 4, the apparatus includes various switches, the detailed constructions of which are not shown here, since most of them do not actually belong to the object of the invention. In connection with the second support surface 2 there may be a special groove part 16 consisting of two edge flanges 17 rising from the plane of the support surface 2. The purpose of this groove 16 is to facilitate the movements of the user around the second articulation arrangement, especially horizontally. An electric eye 10 can advantageously be placed in the flanges 17, which locks the functions if the user's hand leaves the support surface 2. Furthermore, a keyboard 18 can be placed in connection with the housing part forming the first support surface 1, including a main device switch, a motion lock switch The length 19 of the t-surface 1 of the tu-15 can be adjusted with the controller 19. Furthermore, in connection with the housing structure forming the second support surface, there is a spring relief and adjustment operating knob 20 for the forearm part and further an forearm length adjustment knob 21. Such adjustments make it possible to adjust the control At 5.

Toinen niveljärjestely 5 vastaa olennaisesti kuvassa 3 esitettyä ensimmäistä niveljärjestelyä esivahvistinrakenteineen si-sältäem lisäksi kuvassa 6 esitetyn kyynärvarren pituussuunnan 25 ympäri tapahtuvan kiertomahdollisuuden.The second articulation arrangement 5 substantially corresponds to the first articulation arrangement shown in Fig. 3 with its preamplifier structures, further including the possibility of rotation about the longitudinal direction 25 of the forearm shown in Fig. 6.

Kuvassa 4 on havainnollistettu niitä pystysuuntaisia liikeratoja, jotka saadaan aikaan keksinnön mukaisen ohjauslaitteen esitetyllä sovellutusmuodolla. Ensimmäistä tukipintaa 1 voidaan kiertää vaaka-asennosta ylöspäin 30° ja alaspäin 45° palloni-·. 30 veltä 6 käyttäen. Tämän liikkeen ääriasentoja varten pallonive-len yhteydessä on rajoittimet. Tämä liike välittyy osoittimen 12 avulla esivahvistimelle 10, joka saa aikaan tukipintojen 1 ja 2 keskinäiseen asemaan verrannollisen sähköisen viestin. Tämä liikemahdollisuus on merkitty kuvaan 4 viitenumerolla LI. 35 Vastaavanlainen liikerata on mahdollista toteuttaa myös toisen 6 77334 niveljärjestelyn 5 avulla, käyttäen kuvaan 4 merkittyä liikerataa L2. Tällöin voidaan liikkua toista niveljärjestelyä käyttäen pystysuunnassa 90° ylöspäin vaakatasosta lähtien ja 30° alaspäin vastaavasti vaakatasosta lähtien. Niveljärjestelyn 5 5 yhteydessä on edellä esitettyä vastaava anturijärjestely toisen tukipinnan 2 ja kolmannen tukipinnan 3 väliseen kulma-asentoon verrannollisen ohjausviestin aikaansaamiseksi.Figure 4 illustrates the vertical trajectories provided by the embodiment of the control device according to the invention. The first support surface 1 can be rotated 30 ° upwards and 45 ° downwards from the horizontal. 30 using 6. For the extreme positions of this movement, there are stops in connection with the ball joint. This movement is transmitted by means of a pointer 12 to a preamplifier 10, which produces an electronic message proportional to the relative position of the support surfaces 1 and 2. This possibility of movement is indicated in Figure 4 by reference numeral LI. A similar trajectory can also be realized by means of the second articulation arrangement 5 77334, using the trajectory L2 marked in Fig. 4. In this case, it is possible to move vertically 90 ° upwards from the horizontal plane and 30 ° downwards from the horizontal plane, respectively, using the second articulation arrangement. In connection with the articulation arrangement 5 5, there is a sensor arrangement corresponding to the above, in order to obtain a control signal proportional to the angular position between the second support surface 2 and the third support surface 3.

Kuvassa 5 on esitetty niveljärjestelyjen 4 ja 5 ympäri tapahtuvia vaakasuuntaisia liikeratoja. Kuvan 3 esittämän niveljärjes-10 telyn 6 ympäri voidaan vaakatasossa liikkua molempiin suuntiin 40°. Tämä liike välittyy esivahvistimelle 11. Tämä liikerata on merkitty piirustukseen 5 viitenumerolla L3 edelleen niveljärjestelyn 5 ympäri tapahtuva tukipinnan 2 kierto rungon 3 suhteen voi tapahtua oikealle 30° ja vasemmalle (piirustuksessa 15 esitetyssä toteutusmuodossa istuimeen päin) 90°. Tämä liikerata on merkitty piirustukseen 5 viitenumerolla L4.Figure 5 shows the horizontal trajectories around the articulation arrangements 4 and 5. Around the articulation system 6 shown in Fig. 3, it is possible to move horizontally in both directions by 40 °. This movement is transmitted to the preamplifier 11. This trajectory is indicated in drawing 5 by reference numeral L3. Further rotation of the support surface 2 about the hinge arrangement 5 with respect to the frame 3 can take place 30 ° to the right and 90 ° to the left (towards the seat in the embodiment shown in drawing 15). This trajectory is indicated in drawing 5 by reference numeral L4.

Kuvassa 6 on esitetty erityisesti kuvan 3 esittämän suoritusmuodon mukaisella suuntaissiirrolla esim. kaasujousta 13 käyttäen aikaansaatava, osien la ja 2a välillä tapahtuva suuntais-20 siirto. Niveljärjestelyn 5 yhteydessä oleva elin kuten kaasu-jousi mahdollistaa toisen tukipinnan 2 muodostaman kotelora-kenteen 2a kierron kotelorakenteen 2a pituusakselin ympäri. Osia la ja 2a voidaan kiertää niveljärjestelyn 5 ympäri tukipinnan 2 vaaka-asennosta lähtien oikealle 90° ja vasemmalle 45° 25 (laitteen ollessa tarkoitettu toimimaan oikealla kädellä). Tämä liikerata on esitetty kuvassa 6 viitenumerolla L5. Suuntais-siirtomahdollisuus on esitetty viitenumerolla L6.Fig. 6 shows, in particular, a parallel transfer between the parts 1a and 2a, which can be achieved by means of a parallel displacement according to the embodiment shown in Fig. 3, e.g. using a gas spring 13. A member in connection with the articulation arrangement 5, such as a gas spring, allows the housing structure 2a formed by the second support surface 2 to rotate about the longitudinal axis of the housing structure 2a. The parts 1a and 2a can be rotated around the articulation arrangement 5 from the horizontal position of the support surface 2 to the right 90 ° and to the left 45 ° 25 (the device is intended to operate with the right hand). This trajectory is shown in Figure 6 by reference number L5. The possibility of parallel transfer is shown by reference number L6.

Erityisesti kuvissa 4-6 esitetyt liikeradat ovat olennaisesti käden ergonomisia maksimiliikeratoja.In particular, the trajectories shown in Figures 4-6 are essentially the maximum ergonomic trajectories of the hand.

30 On huomattava, että niveljärjestelyt 4 ja 5 ovat piirustuksissa esitetyssä sovellutusmuodossa päältä katsottuna ihmiskäden ni-velpisteiden kohdalle asetettavissa. Sen sijaan sivulta katsottuna on korkeussuunnassa niveljärjestelyjen 4 ja 5 sekä ihmis- ^ 77334 käden nivelten, erityisesti ranteen ja kyynärnivelen välillä tietty välimatka. Se voidaan kuitenkin tehdä mahdollisimman pieneksi. Konstruktiivisesti on mahdollista sijoittaa erityisesti pystysuunnassa tapahtuva tukipintojen välisen kiertymisen 5 kiertoakseli siten, että se sijoittuu tarkasti rannenivelen ja/tai kyynärnivelen nivelpisteen kohdalle esim. ristikkäis-niveljärjestelyn avulla. Tämä voidaan toteuttaa esim. sijoittamalla pystysuoran kiertoliikkeen aikaansaava niveljärjestely korvakkeisiin, jotka on kohotettu tukipintojen tasosta. Ohjaus-10 tapa voi olla suhteellinen tai absoluuttinen, ohjaustapahtuma voidaan toteuttaa minimilihasvoimalla käyttämällä ohjauslaitteen konstruktiossa jousitasapainotuksia sekä niveljärjestelyn kevennyksiä. Ohjauslaitteeseen voidaan järjestää lämmitys-ja/tai jäähdytyslaitteisto, jolla ylläpidetään tukipintojen 15 lämpötila kosketukselle miellyttävänä. Voidaan myös ajatella tukipintojen pinnoittamista sellaisella pinnoitteella, joka estää lämmön siirtymisen poispäin tukipinnoista, jolloin niiden lämpötila pysyy käyttäjälle miellyttävänä. Esivahvistimet voivat olla joko sähköisiä (kapasitiivisella, induktiivisella, 20 valosähköisellä tai resistiivisellä periaatteella toimivia), hydraulisia tai pneumaattisia esiohjausventtiileitä.It should be noted that the articulation arrangements 4 and 5, in the embodiment shown in the drawings, can be placed at the joint points of a human hand when viewed from above. Instead, when viewed from the side, there is a certain distance in height between the joint arrangements 4 and 5 and the joints of the human hand, in particular the wrist and the elbow joint. However, it can be made as small as possible. Constructively, it is possible to position the axis of rotation 5 of the rotation between the support surfaces, in particular vertically, so that it is precisely positioned at the articulation point of the wrist joint and / or the elbow joint, e.g. by means of a cross-joint arrangement. This can be achieved, for example, by placing a joint arrangement which causes vertical rotation in lugs which are raised from the level of the bearing surfaces. The steering-10 method can be relative or absolute, the steering event can be implemented with minimal muscle force by using spring balances as well as joints in the joint arrangement in the construction of the steering device. A heating and / or cooling device can be provided in the control device, with which the temperature of the support surfaces 15 is maintained to be comfortable for contact. It is also conceivable to coat the support surfaces with a coating which prevents heat from moving away from the support surfaces, so that their temperature remains comfortable for the user. The preamplifiers can be either electric (capacitive, inductive, photoelectric or resistive), hydraulic or pneumatic pilot valves.

Claims

A control device comprising a first support surface (1) for the palm and a second support surface (2) for the forearm, a first articulation arrangement (4) between the support surfaces (1, 2) located substantially at the location of the wrist joint, and at least one preamplifier arranged in connection with the first articulation arrangement (4), adapted to give a control message based on the relative position of the first and second support surfaces (1, 2), characterized in that the second support surface (2) for the forearm 15 is attached to the second articulation arrangement (5) via a third fixed or movable support surface (3) and that at least one preamplifier is arranged in connection with the second articulation arrangement, adapted to give a control-20 message based on the relative position of the second and third support surfaces (2, 3).

Control device according to Claim 3, characterized in that the third support surface (3) is arranged to be fixed, e.g. a seat on which the user of the control device sits during use of the control device. 9 77334

Control device according to Claims 1 and 2, characterized in that the articulation arrangement (4, 5) comprises means for pivoting and / or rotating the support surfaces (1, 2; 2, 3) associated with the articulation arrangement relative to one another (6) and / or or to move while maintaining its direction (9, 13).

Control device according to Claim 1, characterized in that the first support surface (1) is formed by a housing part (1a) in which at least one preamplifier (14) is arranged, to which the articulation part (9) of the articulation arrangement (4) is attached. and that the second support surface (2) is formed by a housing beam (2a) to which the mating members (6a, 7) of the articulation arrangements (4, 5) located at the wrist and elbow joints are connected.

Control device according to Claim 4, characterized in that at least one preamplifier (10, 11) is arranged inside the housing beam (2a) and is adapted to obtain a hinge arrangement (4) associated with the housing part (1a) of the signal providing the control message. ) via a part (12) connected to the counterpart.

Control device according to Claim 1, characterized in that the articulation arrangement (4, 25 5) comprises a gas spring (13) or the like and that the articulation arrangement (4, 5) has a preamplifier (14) whose message is provided by a gas spring or the like. 10 77334

Control device according to Claim 1, characterized in that the at least one articulation arrangement (4, 5) has at least two degrees of freedom (L1, L3, L6; L2, L4, L5) and that a corresponding number of 5 preamplifiers are arranged in connection with the articulation arrangement.

Control device according to Claims 1 and 7, characterized in that the first support surface (1) associated with the articulation arrangement (4) located at the wrist joint is arranged to be displaceable relative to the second support surface (2) by a parallel displacement, e.g. a gas spring and that the second support surface (2) associated with the articulation arrangement (5) at the elbow joint is arranged to rotate about the longitudinal axis of said second support surface (2).

8 77334

Control device according to claim 1, characterized in that the first and second support surfaces (1, 2) are arranged so that the palm and the arm 20 can be placed on the respective support surfaces, at least the first articulation arrangement (4) being located below said hand parts.

Control device according to Claims 7 and 9, characterized in that a movement between the first and second support surfaces (1, 2) is arranged in connection with the first articulation arrangement (4) about a substantially vertical axis.

Control device according to Claims 7 and 9, characterized in that the second support surface (2) 30 is arranged such that the associated second articulation arrangement (5) is located below the elbow joint. 77334 Patentkrav;