JP2557735B2 - 多軸ジョイスティック - Google Patents
多軸ジョイスティックInfo
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- JP2557735B2 JP2557735B2 JP2249792A JP24979290A JP2557735B2 JP 2557735 B2 JP2557735 B2 JP 2557735B2 JP 2249792 A JP2249792 A JP 2249792A JP 24979290 A JP24979290 A JP 24979290A JP 2557735 B2 JP2557735 B2 JP 2557735B2
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Description
本発明はジョイスティックの改良に係り、特に操作変
換軸数を多くして高い制御操作ができるようにし、マニ
ピュレータ等の多軸の操作対象物の制御が容易にできる
ようにした多軸ジョイスティックに関する。
換軸数を多くして高い制御操作ができるようにし、マニ
ピュレータ等の多軸の操作対象物の制御が容易にできる
ようにした多軸ジョイスティックに関する。
従来、一般に使用されているジョイスティックは操作
スティックをボール軸受け等により指示して揺動回転が
できるようにし、この揺動回転を平面直交座標上の２軸
方向の移動量に分解し、この移動量を更に各軸回りの回
転量としてエンコーダなどにより検出するようにしてい
た。この検出信号は合成されてスレーブ側に比例出力し
ている。したがって、ジョイスティックを手で任意方向
に揺動操作することにより、スレーブを平面移動させる
ことができるようになっている。
スティックをボール軸受け等により指示して揺動回転が
できるようにし、この揺動回転を平面直交座標上の２軸
方向の移動量に分解し、この移動量を更に各軸回りの回
転量としてエンコーダなどにより検出するようにしてい
た。この検出信号は合成されてスレーブ側に比例出力し
ている。したがって、ジョイスティックを手で任意方向
に揺動操作することにより、スレーブを平面移動させる
ことができるようになっている。
従来のジョイスティックでは、操作スティックの操作
を通常平面直交座標軸の回転量として検出するので、ス
レーブに平面上の制御動作を指令できるだけであった。
このため、三次元的なスレーブ動作を行わせる場合に
は、スレーブ移動平面をスイッチ等によって多面的に切
換える必要があった。しかし、このような方法では、切
換えのためのスイッチ操作が煩雑となるのに加えて、ジ
ョイスティックの操作方向とスレーブの制御方向が一致
せず、操作性が非常に悪化する問題があった。特に、マ
ニピュレータ等の多軸機械をマニュアル制御する場合に
は困難となっていた。 本発明は、上記従来の問題点に着目し、マスタ側での
多用の操作を検出する軸数を拡張することができ、ジョ
イスティックの操作方向を三次元直交座標軸方向に一致
させる移動ができ、三次元空間での位置および姿勢デー
タを生成することができる多軸ジョイスティックを提供
することを目的とする。
を通常平面直交座標軸の回転量として検出するので、ス
レーブに平面上の制御動作を指令できるだけであった。
このため、三次元的なスレーブ動作を行わせる場合に
は、スレーブ移動平面をスイッチ等によって多面的に切
換える必要があった。しかし、このような方法では、切
換えのためのスイッチ操作が煩雑となるのに加えて、ジ
ョイスティックの操作方向とスレーブの制御方向が一致
せず、操作性が非常に悪化する問題があった。特に、マ
ニピュレータ等の多軸機械をマニュアル制御する場合に
は困難となっていた。 本発明は、上記従来の問題点に着目し、マスタ側での
多用の操作を検出する軸数を拡張することができ、ジョ
イスティックの操作方向を三次元直交座標軸方向に一致
させる移動ができ、三次元空間での位置および姿勢デー
タを生成することができる多軸ジョイスティックを提供
することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る多軸ジョイ
スティックは、前腕部を載せることができるアームの肘
部分に対応する基端を固定基台に直交する２つの回転軸
を有する基端ブラケットを介して水平回転および俯迎回
転可能に取り付けるとともに、前記アームの手首部分に
対応する先端部には直交する２つの回転軸を有する先端
ブラケットを介して水平回転および俯迎回転可能にグリ
ップを取り付けてなり、前記アームは前記基端ブラケッ
トへの取り付け側メインアームと、当該メインアームに
対して摺動節を介し操作者の前腕部を載せて伸縮可能と
される前記先端ブラケット取り付け側のサブアームとか
ら構成し、前記回転軸部には中立点に復帰する機構を設
け、かつ各要素間の回転節および摺動節にはその変位を
検出するセンサの取り付けて回転および伸縮変位を検出
可能としたものである。 上記構成において、更に１軸追加し、６軸構成とする
ために、前記先端ブラケットにはその直交２軸の交点を
通って各軸に直交する軸芯線に沿う回転軸を有する第２
ブラケットを取り付け、この第２ブラケットに対して前
記グリップを回転可能に取り付けるようにすればよい。 更に、操作性を良好にするために、前記先端ブラケッ
トの直交回転軸をその交点が人間の手首の回転中心に位
置するように取り付ける。
スティックは、前腕部を載せることができるアームの肘
部分に対応する基端を固定基台に直交する２つの回転軸
を有する基端ブラケットを介して水平回転および俯迎回
転可能に取り付けるとともに、前記アームの手首部分に
対応する先端部には直交する２つの回転軸を有する先端
ブラケットを介して水平回転および俯迎回転可能にグリ
ップを取り付けてなり、前記アームは前記基端ブラケッ
トへの取り付け側メインアームと、当該メインアームに
対して摺動節を介し操作者の前腕部を載せて伸縮可能と
される前記先端ブラケット取り付け側のサブアームとか
ら構成し、前記回転軸部には中立点に復帰する機構を設
け、かつ各要素間の回転節および摺動節にはその変位を
検出するセンサの取り付けて回転および伸縮変位を検出
可能としたものである。 上記構成において、更に１軸追加し、６軸構成とする
ために、前記先端ブラケットにはその直交２軸の交点を
通って各軸に直交する軸芯線に沿う回転軸を有する第２
ブラケットを取り付け、この第２ブラケットに対して前
記グリップを回転可能に取り付けるようにすればよい。 更に、操作性を良好にするために、前記先端ブラケッ
トの直交回転軸をその交点が人間の手首の回転中心に位
置するように取り付ける。
上記構成によれば、アーム上に腕を載せてグリップを
握った状態で、手の動作と肘を中心とした腕の動作をス
レーブの制御指令として伝達することができる。すなわ
ち、手で握られるグリップが先端ブラケットを介してア
ームに連結されているので、手首を中心にしてグリップ
単体を上下左右に回動させることができる。また、アー
ム自身は基台に直交２軸を有する基端ブラケットを介し
て取り付けられているので、肘を中心にしてアームを水
平回転および俯迎回転させることができる。しかも、ア
ーム自身は伸縮できるので、グリップを握ったまたで前
後に移動させればアーム前後方向の伸縮量と移動速度を
指令することができる。そして、各要素の節には回転角
や摺動移動量の変位を測定するセンサを取り付けている
ので、各要素に対応したスレーブの位置および速度制御
ができ、三次元空間での位置および姿勢制御が可能とな
る。 特に、アーム先端のグリップを直交２軸を有する先端
ブラケットに更に第２ブラケットを取り付けて回転軸を
直交３軸とすれば、ブリップをアーム先端で３軸回りの
回転を与えることができ、検出軸を増すことができる。
更に、アーム先端の直交３軸の交点を人間の手首の中心
に位置するように取り付けることによって、操作者の手
首部の並進運動を、アームの基台側の３軸の検出器によ
って、また、操作者の手首部を中心とした回転運動をア
ームの先端側３軸の検出器によって、より忠実に検出す
ることが可能である。第２ブラケットに代え、あるいは
併用してグリップに反転切換えスイッチを設けるように
すれば、各要素の作業モードを二段階に切換えること
や、更にもう１軸の正回転、逆回転の指令を行うことが
できる。 また、上記構成を椅子における肘掛アームに適用する
ことによって、作業者が椅子に座りながら、任意に腕お
よび手を操作することができ、作業性が向上する。
握った状態で、手の動作と肘を中心とした腕の動作をス
レーブの制御指令として伝達することができる。すなわ
ち、手で握られるグリップが先端ブラケットを介してア
ームに連結されているので、手首を中心にしてグリップ
単体を上下左右に回動させることができる。また、アー
ム自身は基台に直交２軸を有する基端ブラケットを介し
て取り付けられているので、肘を中心にしてアームを水
平回転および俯迎回転させることができる。しかも、ア
ーム自身は伸縮できるので、グリップを握ったまたで前
後に移動させればアーム前後方向の伸縮量と移動速度を
指令することができる。そして、各要素の節には回転角
や摺動移動量の変位を測定するセンサを取り付けている
ので、各要素に対応したスレーブの位置および速度制御
ができ、三次元空間での位置および姿勢制御が可能とな
る。 特に、アーム先端のグリップを直交２軸を有する先端
ブラケットに更に第２ブラケットを取り付けて回転軸を
直交３軸とすれば、ブリップをアーム先端で３軸回りの
回転を与えることができ、検出軸を増すことができる。
更に、アーム先端の直交３軸の交点を人間の手首の中心
に位置するように取り付けることによって、操作者の手
首部の並進運動を、アームの基台側の３軸の検出器によ
って、また、操作者の手首部を中心とした回転運動をア
ームの先端側３軸の検出器によって、より忠実に検出す
ることが可能である。第２ブラケットに代え、あるいは
併用してグリップに反転切換えスイッチを設けるように
すれば、各要素の作業モードを二段階に切換えること
や、更にもう１軸の正回転、逆回転の指令を行うことが
できる。 また、上記構成を椅子における肘掛アームに適用する
ことによって、作業者が椅子に座りながら、任意に腕お
よび手を操作することができ、作業性が向上する。
以下に、本発明に係る各軸ジョイスティックの具体的
実施例を図面を参照して詳細に説明する。 第１図は実施例に係る多軸ジョイスティックの斜視図
を示し、第２図はそのスケルトン図を示す。図示のよう
に、このジョイスティック10はほぼ腕長さに相当する長
さを有するアーム12を有しており、この上に腕を載せる
ことができるようになっている。アーム12はメインアー
ム12Aとサブアーム12Bとからなり、両者は相互に摺動可
能に連結されて伸縮動作を可能としている。これは実施
例の場合アリとアリ溝による摺動機構によってアーム12
の長手方向に伸縮できるように形成されている。メイン
アーム12Aはサブアーム12Bの下面側に配置されて腕を載
せた際にメインアーム12Aが手による伸縮動作時の障害
にならないように配慮している。なお、前記摺動機構に
代えてシリンダ機構やその他のガイド機構を採用するこ
ともできる。 このような伸縮可能なアーム12は固定基台14に取り付
けられており、メインアーム12Aの基端を直交する２つ
の回転軸を有するブラケット16を介して水平回転と俯迎
回転ができるように取り付けられている。すなわち、基
端ブラケット16は、基台14の表面に垂直軸心をもつよう
に形成された円筒ボス18に挿通される垂直回転軸16A
と、その上端に一体的に形成されたＵ字型ブラケット部
16Bからなり、円筒ボス18に垂直回転軸16Aを差込むこと
により、Ｕ字型ブラケット部16Bが垂直回転軸16Aを中心
として水平回転が自在にできるように取り付けられてい
る。また、Ｕ字型ブラケット部16Bは、メインアーム12A
の基端両側部を挟み込んで保持するようにされ、両者を
貫通するとともにアーム12の長手方向と直交する方向に
沿って配置された水平回転軸20によってメインアーム12
Aが俯迎回転できるように連結している。したがって、
アーム12は基台14との連結部分を中心として全体を水平
回転させ、またアーム12（サブアーム12B）の先端を上
下方向に揺動させるいわゆる俯迎動作が自由にできるよ
うになっている。 また、伸縮移動できるサブアーム12Bの先端には操作
グリップ22が取り付けられているが、これは前記基端ブ
ラケット16とほぼ同様な構成の先端ブラケット24を介し
て取り付けられている。すなわち、先端ブラケット24は
サブアーム12Bの先端に軸心を垂直方向に向けて一体的
に形成された円筒ボス26に差込まれる垂直軸24Aと、当
該垂直軸24Aの先端に一体形成されたＵ字型ブラケット
部24Bとから形成され、サブアーム12Bの先端位置でアー
ム軸心と直交する垂直軸心回りに回転ができるようにな
っている。このような先端ブラケット24には前記グリッ
プ22が取り付けられるが、これはグリップ22の側面を挟
み込むようにするとともに、この挟着部に貫通した水平
軸28によって上下方向に揺動できるように連結されてい
る。これによりグリップ22はアーム12の位置を座標中心
として水平回転と上下揺動回転ができるものとなってい
る。 一方、操作グリップ22は前記水平軸28に回転自在に取
り付けられるが、これは一定の厚みのある平板状に形成
され、指先を曲げた状態で水平にした手で掴むことがで
きるようになっている。また、グリップ22から操作時に
手が離れないように、手甲側に回り込むように湾曲され
た押え板30がグリップ22に一体的に取り付けられてい
る。更に、グリップ22の指掛部分にはスイッチ32が配置
設定され、操作時の各モードにおける正逆切換えをなす
ことができるようにしている。 上述のように回転節および摺動節をもつジョイスティ
ック10には、更に各要素の動作ストロークの途中に定め
た中立点への自動復帰手段が設けられている。これはス
プリングによって構成され、各回転軸16A、20、24A、28
には渦巻きコイルスプリング等の回転を規制するスプリ
ングを取り付け、またメインアーム12Aとサブアーム12B
の伸縮部位には圧縮あるいは引張りコイルスプリング等
を取り付けたものである。また、アーム12の基端の俯迎
動作部等の重量支持部には重力バランサを取り付けるよ
うにすればよい。このため、腕や手による操作力が加わ
らなかった場合に各要素は定められた中立点に自動復帰
される。また、各可動部には要素間の中立点からの変位
を検出するセンサが取り付けられている。これは回転節
にはポテンショメータやロータリエンコーダを配置する
ことによって、また、伸縮部にはリニアスケールや超音
波距離計等を配置することによって構成されている。 このように構成された多軸ジョイスティック10では、
腕をアーム12に載せ、手をグリップ22と押え板30の間か
ら差込んでグリップ22を握ることで操作準備ができる。
そして、肘を中心として腕を移動させることによりアー
ム12が基端ブラケット16を中心として任意の位置に移動
することができる。また腕を前後に移動させることによ
り、メインアーム12Aが伸縮移動しアーム12の長さを変
更することができる。このような操作によりアーム12の
先端位置を決定しながら、グリップ22部分を手首の動作
により水平あるいは上下に振ることによって、先端グリ
ップ22を従来のジョイスティックと同様に扱うことがで
きる。このような各要素の動きはそれらの節に設けられ
たセンサによって取込まれ、図示しないコントローラを
経てマニピュレータ先端のスレーブを比較的に動作させ
ることができる。すなわち、先端グリップ22を操作する
ことにより、各軸の中立点よりの偏差の比例した速度を
マニピュレータの作業座標系において指令を与え、マニ
ピュレータ先端の位置・姿勢を制御することができるの
である。 第３図は上記実施例の多軸ジョイスティックを椅子の
肘掛アームに適用した操作状態を示す。すなわち、椅子
34の本体部側面に前記基台14を取り付け、アーム12が肘
掛の高さになるように設定したものである。斯かる例に
よれば、操作する者が椅子34に座った状態で操作するこ
とができる。 次に第４図には第２実施例の要部構成を示す。これは
グリップを棒状グリップ36とし、アーム12の先端に二つ
のブラケット38、40によって直交３軸回りに回転できる
ように構成したものである。すなわち、サブアーム12B
の先端に形成した円筒ボス26には挿通される垂直軸42を
中心として水平回転できるＬ字型に曲げられた第１ブラ
ケット38が取り付けられている。このブラケット38の垂
直板部には前記垂直軸42と直交する第１水平軸44が取り
付けられ、これに平面Ｌ字型に曲げられた第２ブラケッ
ト40を取り付けたものとなっている。したがって、第２
ブラケット40はアーム12の前方位置で上下揺動可能とさ
れる。第２ブラケット40の一片はアーム12の前方を横断
するように屈曲されているが、これにはアーム12の軸線
に沿う第２水平軸46を取り付けており、当該第２水平軸
46に前記棒状グリップ36をいわゆるローリング回転がで
きるように取り付けられている。 このような実施例では、グリップ36はアーム12の先端
側で直交３軸の回りに回転することができ、先の実施例
の場合に比較して回転軸を増すことができる。これによ
り当該ジョイスティックによって操作されるマニピュレ
ータ三次元空間での位置・姿勢のデータ（６次元）を生
成することができるものとなる。 第５図は第３実施例を示し、これは上記第２実施例に
おいて、人間の手首の中心に対し、アーム12の先端に設
けたグリップ36の直交回転軸の中心が一致するように各
回転軸42、44、46を配置したものである。すなわち、腕
50を載せるアーム12をリニアガイド52によって伸縮可能
にし、アーム12の全体を基端側の直交３軸54、56、58に
よって三次元動作を可能とし、更にアーム12の先端部に
おいてグリップ36も直交３軸42、44、46を中心として三
次元動作ができるようにしている。そし、特に先端グリ
ップ36の各回転軸42、44、46の回転中心線の交点が手首
60の中心に一致するように設定しているのである。な
お、腕50をアーム12上に固定するように、バンド62を設
けている。 これにより、操作者の手首部の並進運動と回転運動を
忠実にアームの関節の回転および並進軸の運動に伝達さ
れることができる。
実施例を図面を参照して詳細に説明する。 第１図は実施例に係る多軸ジョイスティックの斜視図
を示し、第２図はそのスケルトン図を示す。図示のよう
に、このジョイスティック10はほぼ腕長さに相当する長
さを有するアーム12を有しており、この上に腕を載せる
ことができるようになっている。アーム12はメインアー
ム12Aとサブアーム12Bとからなり、両者は相互に摺動可
能に連結されて伸縮動作を可能としている。これは実施
例の場合アリとアリ溝による摺動機構によってアーム12
の長手方向に伸縮できるように形成されている。メイン
アーム12Aはサブアーム12Bの下面側に配置されて腕を載
せた際にメインアーム12Aが手による伸縮動作時の障害
にならないように配慮している。なお、前記摺動機構に
代えてシリンダ機構やその他のガイド機構を採用するこ
ともできる。 このような伸縮可能なアーム12は固定基台14に取り付
けられており、メインアーム12Aの基端を直交する２つ
の回転軸を有するブラケット16を介して水平回転と俯迎
回転ができるように取り付けられている。すなわち、基
端ブラケット16は、基台14の表面に垂直軸心をもつよう
に形成された円筒ボス18に挿通される垂直回転軸16A
と、その上端に一体的に形成されたＵ字型ブラケット部
16Bからなり、円筒ボス18に垂直回転軸16Aを差込むこと
により、Ｕ字型ブラケット部16Bが垂直回転軸16Aを中心
として水平回転が自在にできるように取り付けられてい
る。また、Ｕ字型ブラケット部16Bは、メインアーム12A
の基端両側部を挟み込んで保持するようにされ、両者を
貫通するとともにアーム12の長手方向と直交する方向に
沿って配置された水平回転軸20によってメインアーム12
Aが俯迎回転できるように連結している。したがって、
アーム12は基台14との連結部分を中心として全体を水平
回転させ、またアーム12（サブアーム12B）の先端を上
下方向に揺動させるいわゆる俯迎動作が自由にできるよ
うになっている。 また、伸縮移動できるサブアーム12Bの先端には操作
グリップ22が取り付けられているが、これは前記基端ブ
ラケット16とほぼ同様な構成の先端ブラケット24を介し
て取り付けられている。すなわち、先端ブラケット24は
サブアーム12Bの先端に軸心を垂直方向に向けて一体的
に形成された円筒ボス26に差込まれる垂直軸24Aと、当
該垂直軸24Aの先端に一体形成されたＵ字型ブラケット
部24Bとから形成され、サブアーム12Bの先端位置でアー
ム軸心と直交する垂直軸心回りに回転ができるようにな
っている。このような先端ブラケット24には前記グリッ
プ22が取り付けられるが、これはグリップ22の側面を挟
み込むようにするとともに、この挟着部に貫通した水平
軸28によって上下方向に揺動できるように連結されてい
る。これによりグリップ22はアーム12の位置を座標中心
として水平回転と上下揺動回転ができるものとなってい
る。 一方、操作グリップ22は前記水平軸28に回転自在に取
り付けられるが、これは一定の厚みのある平板状に形成
され、指先を曲げた状態で水平にした手で掴むことがで
きるようになっている。また、グリップ22から操作時に
手が離れないように、手甲側に回り込むように湾曲され
た押え板30がグリップ22に一体的に取り付けられてい
る。更に、グリップ22の指掛部分にはスイッチ32が配置
設定され、操作時の各モードにおける正逆切換えをなす
ことができるようにしている。 上述のように回転節および摺動節をもつジョイスティ
ック10には、更に各要素の動作ストロークの途中に定め
た中立点への自動復帰手段が設けられている。これはス
プリングによって構成され、各回転軸16A、20、24A、28
には渦巻きコイルスプリング等の回転を規制するスプリ
ングを取り付け、またメインアーム12Aとサブアーム12B
の伸縮部位には圧縮あるいは引張りコイルスプリング等
を取り付けたものである。また、アーム12の基端の俯迎
動作部等の重量支持部には重力バランサを取り付けるよ
うにすればよい。このため、腕や手による操作力が加わ
らなかった場合に各要素は定められた中立点に自動復帰
される。また、各可動部には要素間の中立点からの変位
を検出するセンサが取り付けられている。これは回転節
にはポテンショメータやロータリエンコーダを配置する
ことによって、また、伸縮部にはリニアスケールや超音
波距離計等を配置することによって構成されている。 このように構成された多軸ジョイスティック10では、
腕をアーム12に載せ、手をグリップ22と押え板30の間か
ら差込んでグリップ22を握ることで操作準備ができる。
そして、肘を中心として腕を移動させることによりアー
ム12が基端ブラケット16を中心として任意の位置に移動
することができる。また腕を前後に移動させることによ
り、メインアーム12Aが伸縮移動しアーム12の長さを変
更することができる。このような操作によりアーム12の
先端位置を決定しながら、グリップ22部分を手首の動作
により水平あるいは上下に振ることによって、先端グリ
ップ22を従来のジョイスティックと同様に扱うことがで
きる。このような各要素の動きはそれらの節に設けられ
たセンサによって取込まれ、図示しないコントローラを
経てマニピュレータ先端のスレーブを比較的に動作させ
ることができる。すなわち、先端グリップ22を操作する
ことにより、各軸の中立点よりの偏差の比例した速度を
マニピュレータの作業座標系において指令を与え、マニ
ピュレータ先端の位置・姿勢を制御することができるの
である。 第３図は上記実施例の多軸ジョイスティックを椅子の
肘掛アームに適用した操作状態を示す。すなわち、椅子
34の本体部側面に前記基台14を取り付け、アーム12が肘
掛の高さになるように設定したものである。斯かる例に
よれば、操作する者が椅子34に座った状態で操作するこ
とができる。 次に第４図には第２実施例の要部構成を示す。これは
グリップを棒状グリップ36とし、アーム12の先端に二つ
のブラケット38、40によって直交３軸回りに回転できる
ように構成したものである。すなわち、サブアーム12B
の先端に形成した円筒ボス26には挿通される垂直軸42を
中心として水平回転できるＬ字型に曲げられた第１ブラ
ケット38が取り付けられている。このブラケット38の垂
直板部には前記垂直軸42と直交する第１水平軸44が取り
付けられ、これに平面Ｌ字型に曲げられた第２ブラケッ
ト40を取り付けたものとなっている。したがって、第２
ブラケット40はアーム12の前方位置で上下揺動可能とさ
れる。第２ブラケット40の一片はアーム12の前方を横断
するように屈曲されているが、これにはアーム12の軸線
に沿う第２水平軸46を取り付けており、当該第２水平軸
46に前記棒状グリップ36をいわゆるローリング回転がで
きるように取り付けられている。 このような実施例では、グリップ36はアーム12の先端
側で直交３軸の回りに回転することができ、先の実施例
の場合に比較して回転軸を増すことができる。これによ
り当該ジョイスティックによって操作されるマニピュレ
ータ三次元空間での位置・姿勢のデータ（６次元）を生
成することができるものとなる。 第５図は第３実施例を示し、これは上記第２実施例に
おいて、人間の手首の中心に対し、アーム12の先端に設
けたグリップ36の直交回転軸の中心が一致するように各
回転軸42、44、46を配置したものである。すなわち、腕
50を載せるアーム12をリニアガイド52によって伸縮可能
にし、アーム12の全体を基端側の直交３軸54、56、58に
よって三次元動作を可能とし、更にアーム12の先端部に
おいてグリップ36も直交３軸42、44、46を中心として三
次元動作ができるようにしている。そし、特に先端グリ
ップ36の各回転軸42、44、46の回転中心線の交点が手首
60の中心に一致するように設定しているのである。な
お、腕50をアーム12上に固定するように、バンド62を設
けている。 これにより、操作者の手首部の並進運動と回転運動を
忠実にアームの関節の回転および並進軸の運動に伝達さ
れることができる。
以上説明したように、本発明に係る多軸ジョイスティ
ックによれば、検出軸数を６軸まで拡張することがで
き、ジョイスティックのグリップの操作方向を３軸直交
座標軸方向にほぼ一致する移動を行わせつつ、各位置・
姿勢のデータを生成することができるという優れた効果
が得られる。
ックによれば、検出軸数を６軸まで拡張することがで
き、ジョイスティックのグリップの操作方向を３軸直交
座標軸方向にほぼ一致する移動を行わせつつ、各位置・
姿勢のデータを生成することができるという優れた効果
が得られる。
第１図は第１実施例に係る多軸ジョイスティックの斜視
図、第２図はそのスケルトン図、第３図は同多軸ジョイ
スティックを椅子の肘掛け部に適用した例の斜視図、第
４図は第２実施例のジョイスティックの部分斜視図、第
５図（１）、（２）は第３実施例の多軸ジョイスティッ
クの平面図と側面図である。 10……ジョイスティック、12……アーム、14……基台、
16……基端ブラケット、16A……垂直回転軸、20……水
平回転軸、22……操作グリップ、24……先端ブラケッ
ト、24A……垂直軸、28……水平軸。
図、第２図はそのスケルトン図、第３図は同多軸ジョイ
スティックを椅子の肘掛け部に適用した例の斜視図、第
４図は第２実施例のジョイスティックの部分斜視図、第
５図（１）、（２）は第３実施例の多軸ジョイスティッ
クの平面図と側面図である。 10……ジョイスティック、12……アーム、14……基台、
16……基端ブラケット、16A……垂直回転軸、20……水
平回転軸、22……操作グリップ、24……先端ブラケッ
ト、24A……垂直軸、28……水平軸。
Claims (3)
- 【請求項１】前腕部を載せることができるアームの肘部
分に対応する基端を固定基台に直交する２つの回転軸を
有する基端ブラケットを介して水平回転および俯迎回転
可能に取り付けるとともに、前記アームの手首部分に対
応する先端部には直交する２つの回転軸を有する先端ブ
ラケットを介して水平回転および俯迎回転可能にグリッ
プを取り付けてなり、前記アームは前記基端ブラケット
への取り付け側メインアームと、当該メインアームに対
して摺動節を介し操作者の前腕部を載せて伸縮可能とさ
れる前記先端ブラケット取り付け側のサブアームとから
構成し、前記回転軸部には中立点に復帰する機構を設
け、かつ各要素間の回転節および摺動節にはその変位を
検出するセンサの取り付けて回転および伸縮変位を検出
可能としたことを特徴とする多軸ジョイスティック。 - 【請求項２】前記先端ブラケットにはその直交２軸の交
点を通って各軸に直交する軸芯線に添う回転軸を有する
第２ブラケットを取り付け、この第２ブラケットに対し
て前記グリップを回転可能に取り付けたことを特徴とす
る請求項１に記載の多軸ジョイスティック。 - 【請求項３】前記先端ブラケットの直交回転軸をその交
点が人間の手首の回転中心に位置するように取り付けた
ことを特徴とする請求項１または２に記載の多軸ジョイ
スティック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249792A JP2557735B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 多軸ジョイスティック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249792A JP2557735B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 多軸ジョイスティック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04129682A JPH04129682A (ja) | 1992-04-30 |
| JP2557735B2 true JP2557735B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=17198291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2249792A Expired - Fee Related JP2557735B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 多軸ジョイスティック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557735B2 (ja) |
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| JP6504541B2 (ja) * | 2014-06-16 | 2019-04-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | マスタスレーブロボットの制御装置及び制御方法、マスタスレーブロボット、マスタスレーブロボットの制御プログラム、並びに、マスタスレーブロボットの制御用集積電子回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1990
- 1990-09-19 JP JP2249792A patent/JP2557735B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04129682A (ja) | 1992-04-30 |
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