JP2716661B2 - 操作装置 - Google Patents
操作装置Info
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- JP2716661B2 JP2716661B2 JP6198679A JP19867994A JP2716661B2 JP 2716661 B2 JP2716661 B2 JP 2716661B2 JP 6198679 A JP6198679 A JP 6198679A JP 19867994 A JP19867994 A JP 19867994A JP 2716661 B2 JP2716661 B2 JP 2716661B2
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- Japan
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- axis
- displacement
- angle
- around
- detecting
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/02—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
- B63H2025/026—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring using multi-axis control levers, or the like, e.g. joysticks, wherein at least one degree of freedom is employed for steering, slowing down, or dynamic anchoring
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Mechanical Control Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機、船舶、車両等
の輸送機器一般、ロボット、運転模擬装置、コンピュー
タのデータ入力などを操作するための操作装置に関す
る。
の輸送機器一般、ロボット、運転模擬装置、コンピュー
タのデータ入力などを操作するための操作装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の操作装置の一例を示す斜
視図である。操作装置１は、操作者がジョイスティック
と呼ばれる操作部２をＸ軸方向から把持して、前後操
作、左右操作またはひねり操作を行うことによって、互
いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角度を検出
するものである。
視図である。操作装置１は、操作者がジョイスティック
と呼ばれる操作部２をＸ軸方向から把持して、前後操
作、左右操作またはひねり操作を行うことによって、互
いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角度を検出
するものである。
【０００３】操作部２は手で握り易い形状を成し、連結
棒３を介して支持部材４の中央部に軸支され、Ｚ軸周り
に回転自在である。支持部材４には、連結棒３のＺ軸周
りの回転角度、すなわちひねり角度を検出するためのロ
ータリエンコーダ５が取付られている。
棒３を介して支持部材４の中央部に軸支され、Ｚ軸周り
に回転自在である。支持部材４には、連結棒３のＺ軸周
りの回転角度、すなわちひねり角度を検出するためのロ
ータリエンコーダ５が取付られている。
【０００４】支持部材４の両端は矩形状の支持枠６に軸
支され、Ｙ軸周りに回転自在である。支持枠６には、支
持部材４のＹ軸周りの回転角度、すなわち前後操作の角
度を検出するためのロータリエンコーダ７が取付けられ
ている。
支され、Ｙ軸周りに回転自在である。支持枠６には、支
持部材４のＹ軸周りの回転角度、すなわち前後操作の角
度を検出するためのロータリエンコーダ７が取付けられ
ている。
【０００５】支持枠６は２つの連結棒８を介して対向す
る支持板１０に軸支され、Ｘ軸周りに回転自在である。
一方の支持板１０には、連結棒８のＸ軸周りの回転角
度、すなわち左右操作の角度を検出するためのロータリ
エンコーダ９が取付けられている。なお、支持板１０は
支持台１１に固定されている。
る支持板１０に軸支され、Ｘ軸周りに回転自在である。
一方の支持板１０には、連結棒８のＸ軸周りの回転角
度、すなわち左右操作の角度を検出するためのロータリ
エンコーダ９が取付けられている。なお、支持板１０は
支持台１１に固定されている。
【０００６】こうして操作者が操作部２を操作すると、
操作部２はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の交点を回転中心とした首
振り運動を行い、各軸周りの回転角度が各ロータリエン
コーダ５、７、９によって検出される。検出された角度
信号が操舵制御装置に入力されると、種々の演算処理の
後、機器の姿勢等を制御する。
操作部２はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の交点を回転中心とした首
振り運動を行い、各軸周りの回転角度が各ロータリエン
コーダ５、７、９によって検出される。検出された角度
信号が操舵制御装置に入力されると、種々の演算処理の
後、機器の姿勢等を制御する。
【０００７】なお他の先行技術として、特開昭６３−１
１７０００号、特開平２−２５４０９８号がある。
１７０００号、特開平２−２５４０９８号がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の操
作装置では、操作部２と直交３軸の交点とが一定距離だ
け離れているため、操作者は操作部２自体の回転成分だ
けでなく直線変位成分も加えた操作を行うことになる。
たとえば、操作者がＸ軸方向に倒す操作は、Ｘ軸方向の
変位操作と操作部２自体の回転操作との合成となり、ロ
ータリエンコーダ７は両操作の合成信号を検出している
ことになる。そのため、検出信号の中に、直線変位に起
因する角度成分が意図せずに含まれることになる。この
ことはＹ軸方向に倒す操作についても同様である。
作装置では、操作部２と直交３軸の交点とが一定距離だ
け離れているため、操作者は操作部２自体の回転成分だ
けでなく直線変位成分も加えた操作を行うことになる。
たとえば、操作者がＸ軸方向に倒す操作は、Ｘ軸方向の
変位操作と操作部２自体の回転操作との合成となり、ロ
ータリエンコーダ７は両操作の合成信号を検出している
ことになる。そのため、検出信号の中に、直線変位に起
因する角度成分が意図せずに含まれることになる。この
ことはＹ軸方向に倒す操作についても同様である。
【０００９】また、操作部２の重心位置と直交３軸の交
点とが一致しないため、手を離した状態（ハンドオフ状
態）で振動や加速度が加わると操作部２が変位すること
があり、操作者の意図に反した操作が行われる場合があ
る。
点とが一致しないため、手を離した状態（ハンドオフ状
態）で振動や加速度が加わると操作部２が変位すること
があり、操作者の意図に反した操作が行われる場合があ
る。
【００１０】また、操作部２を握った状態（ハンドオン
状態）において、座席、操作者、操作部、航空機などの
振動、動揺または外乱が原因となって、操作者の手と操
作部２との相対関係が変化し、操作者の意図しない入力
が加わる場合がある。
状態）において、座席、操作者、操作部、航空機などの
振動、動揺または外乱が原因となって、操作者の手と操
作部２との相対関係が変化し、操作者の意図しない入力
が加わる場合がある。
【００１１】また、操作者の意図しない入力を回避する
ため、操作者の個人差、体型、好みに適合するように操
作部２の取付位置を調整して位置の最適化を図ることも
考えられるが、このような機構は一般に複雑で大型にな
る。
ため、操作者の個人差、体型、好みに適合するように操
作部２の取付位置を調整して位置の最適化を図ることも
考えられるが、このような機構は一般に複雑で大型にな
る。
【００１２】本発明の目的は、操作性が良好で、操作角
度および操作変位を独立して誤差の少ない検出信号が得
られる操作装置を提供することである。
度および操作変位を独立して誤差の少ない検出信号が得
られる操作装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、操作者が把持
する操作部、操作部を通る第１軸周りの操作角度を検出
するための第１角度検出手段、第１軸と直交しかつ操作
部を通る第２軸周りの操作角度を検出するための第２角
度検出手段、ならびに第１軸および第２軸と直交しかつ
操作部を通る第３軸周りの操作角度を検出するための第
３角度検出手段を含む角度検出部と、第１乃至第３軸方
向に沿って互いに直交方向に相対変位可能な３つの支持
アーム、および支持アームの間に介在して、第１乃至第
３軸方向に沿った相対変位量を検出するための第１乃至
第３変位検出手段をそれぞれ内蔵した３つのスライド機
構を含む変位検出部とを備え、操作部の角度操作および
変位操作が独立して操作可能なように、前記角度検出部
が前記変位検出部の支持アームの１つに固定されてお
り、さらに、各軸周りの角度操作および各軸方向に沿っ
た変位操作に、一定の抵抗感をそれぞれ付与するための
フィール機構と、各軸周りの角度操作および各軸方向に
沿った変位操作に、操作速度に応じた抵抗をそれぞれ付
与するためのダンパ機構とを備え、各軸方向の変位量の
基準位置が任意に設定可能であることを特徴とする操作
装置である。
する操作部、操作部を通る第１軸周りの操作角度を検出
するための第１角度検出手段、第１軸と直交しかつ操作
部を通る第２軸周りの操作角度を検出するための第２角
度検出手段、ならびに第１軸および第２軸と直交しかつ
操作部を通る第３軸周りの操作角度を検出するための第
３角度検出手段を含む角度検出部と、第１乃至第３軸方
向に沿って互いに直交方向に相対変位可能な３つの支持
アーム、および支持アームの間に介在して、第１乃至第
３軸方向に沿った相対変位量を検出するための第１乃至
第３変位検出手段をそれぞれ内蔵した３つのスライド機
構を含む変位検出部とを備え、操作部の角度操作および
変位操作が独立して操作可能なように、前記角度検出部
が前記変位検出部の支持アームの１つに固定されてお
り、さらに、各軸周りの角度操作および各軸方向に沿っ
た変位操作に、一定の抵抗感をそれぞれ付与するための
フィール機構と、各軸周りの角度操作および各軸方向に
沿った変位操作に、操作速度に応じた抵抗をそれぞれ付
与するためのダンパ機構とを備え、各軸方向の変位量の
基準位置が任意に設定可能であることを特徴とする操作
装置である。
【００１４】
【作用】本発明に従えば、操作部と直交３軸の交点とが
ほぼ一致することによって、操作者は操作部自体の回転
操作を行うだけで各軸周りの回転角度を入力することが
できるため、角度操作の際には直線変位成分を加えた操
作を行わなくて済む。また、操作部の３次元姿勢と検出
信号が示す角度とが視覚的に対応するようになり、操作
者の誤認や誤操作を防止できる。さらに、振動や急激な
加速度など外乱の大部分は直線変位成分であるため、操
作部の重心位置と回転中心とがほぼ一致することによっ
て、振動等によるモーメントが作用しなくなり、外乱に
よる影響を解消できる。また、人為的または偶発的な動
揺が操作部に加わっても、これらは振動などと同様に直
線変位成分が大部分であるため、角度検出信号に殆ど現
われない。こうして操作者の意図しない角度入力を極力
減らすことができる。
ほぼ一致することによって、操作者は操作部自体の回転
操作を行うだけで各軸周りの回転角度を入力することが
できるため、角度操作の際には直線変位成分を加えた操
作を行わなくて済む。また、操作部の３次元姿勢と検出
信号が示す角度とが視覚的に対応するようになり、操作
者の誤認や誤操作を防止できる。さらに、振動や急激な
加速度など外乱の大部分は直線変位成分であるため、操
作部の重心位置と回転中心とがほぼ一致することによっ
て、振動等によるモーメントが作用しなくなり、外乱に
よる影響を解消できる。また、人為的または偶発的な動
揺が操作部に加わっても、これらは振動などと同様に直
線変位成分が大部分であるため、角度検出信号に殆ど現
われない。こうして操作者の意図しない角度入力を極力
減らすことができる。
【００１５】また、直交３軸方向に相対変位可能な３つ
の支持アームと、直交３軸方向に沿った相対変位量を検
出するための第１乃至第３変位検出手段をそれぞれ内蔵
した３つのスライド機構とを含む変位検出部を設けるこ
とによって、操作部の直線変位を直交３軸方向に沿って
検出することができる。さらに、操作部の角度操作およ
び変位操作が独立して操作可能なように、角度検出部を
変位検出部の支持アームの１つに固定することによっ
て、直交３軸周りの操作角度および直交３軸方向の変
位、すなわち６つの自由度を独立に検出することがで
き、従来と比べて多様な操作を実現することができる。
の支持アームと、直交３軸方向に沿った相対変位量を検
出するための第１乃至第３変位検出手段をそれぞれ内蔵
した３つのスライド機構とを含む変位検出部を設けるこ
とによって、操作部の直線変位を直交３軸方向に沿って
検出することができる。さらに、操作部の角度操作およ
び変位操作が独立して操作可能なように、角度検出部を
変位検出部の支持アームの１つに固定することによっ
て、直交３軸周りの操作角度および直交３軸方向の変
位、すなわち６つの自由度を独立に検出することがで
き、従来と比べて多様な操作を実現することができる。
【００１６】また、直交３軸周りの角度操作および直交
３軸方向に沿った変位操作に関するフィール機構および
ダンパ機構を設けることによって、角度操作および変位
操作に一定の抵抗感を付与したり、操作速度に応じた抵
抗を付与したりできるため、正確で安定した操作を実現
できる。また、操作部の変位を検出するための基準位置
を任意設定可能にすることによって、操作者の個人差に
応じてたとえば操作部の前後位置、左右位置、上下位置
の最適化を図ることができ、操作者の緊張や疲労を軽減
できる。
３軸方向に沿った変位操作に関するフィール機構および
ダンパ機構を設けることによって、角度操作および変位
操作に一定の抵抗感を付与したり、操作速度に応じた抵
抗を付与したりできるため、正確で安定した操作を実現
できる。また、操作部の変位を検出するための基準位置
を任意設定可能にすることによって、操作者の個人差に
応じてたとえば操作部の前後位置、左右位置、上下位置
の最適化を図ることができ、操作者の緊張や疲労を軽減
できる。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す斜視図であ
る。操作装置２０は、操作者がジョイスティックと呼ば
れる操作部２１を把持して、直交３軸周りにひねり操作
を行うことによって、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の周りの回転角度を検出するものである。
る。操作装置２０は、操作者がジョイスティックと呼ば
れる操作部２１を把持して、直交３軸周りにひねり操作
を行うことによって、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の周りの回転角度を検出するものである。
【００１８】操作部２１は手で握り易い形状を成し、連
結棒２２を介してＬ字状に屈曲した支持アーム２５の一
端に軸支されており、Ｚ軸周りに回転自在である。支持
アーム２５には、連結棒２２のＺ軸周りの回転角度γ、
すなわち操作部２１のひねり角度を検出するためのロー
タリエンコーダ２３が取付られている。また、支持アー
ム２５とロータリエンコーダ２３との間には、操作に一
定の抵抗感を付与するフィール機構、操作速度に応じた
抵抗を付与するダンパ機構、操作量のストロークを制限
するオーソリティ機構、制御対象の状態に応じて操作部
２１の角度や操作力を変化させるバックドライブ機構な
どを備えた作動制御装置２４が搭載される。
結棒２２を介してＬ字状に屈曲した支持アーム２５の一
端に軸支されており、Ｚ軸周りに回転自在である。支持
アーム２５には、連結棒２２のＺ軸周りの回転角度γ、
すなわち操作部２１のひねり角度を検出するためのロー
タリエンコーダ２３が取付られている。また、支持アー
ム２５とロータリエンコーダ２３との間には、操作に一
定の抵抗感を付与するフィール機構、操作速度に応じた
抵抗を付与するダンパ機構、操作量のストロークを制限
するオーソリティ機構、制御対象の状態に応じて操作部
２１の角度や操作力を変化させるバックドライブ機構な
どを備えた作動制御装置２４が搭載される。
【００１９】支持アーム２５の他端は、連結棒２６を介
してＬ字状に屈曲した支持アーム２９の一端に軸支され
ており、Ｙ軸周りに回転自在である。支持アーム２９に
は、連結棒２６のＹ軸周りの回転角度βを検出するため
のロータリエンコーダ２７が取付けられている。また、
支持アーム２９とロータリエンコーダ２７との間には、
上述と同様な機構を備えた作動制御装置２８が搭載され
る。
してＬ字状に屈曲した支持アーム２９の一端に軸支され
ており、Ｙ軸周りに回転自在である。支持アーム２９に
は、連結棒２６のＹ軸周りの回転角度βを検出するため
のロータリエンコーダ２７が取付けられている。また、
支持アーム２９とロータリエンコーダ２７との間には、
上述と同様な機構を備えた作動制御装置２８が搭載され
る。
【００２０】支持アーム２９の他端は、連結棒３０を介
して取付台３４から立設した支持部材３３に軸支されて
おり、Ｘ軸周りに回転自在である。支持部材３３には、
連結棒３０のＸ軸周りの回転角度αを検出するためのロ
ータリエンコーダ３１が取付けられている。また、連結
棒３０とロータリエンコーダ３１の間には、上述と同様
な機構を備えた作動制御装置３２が搭載される。
して取付台３４から立設した支持部材３３に軸支されて
おり、Ｘ軸周りに回転自在である。支持部材３３には、
連結棒３０のＸ軸周りの回転角度αを検出するためのロ
ータリエンコーダ３１が取付けられている。また、連結
棒３０とロータリエンコーダ３１の間には、上述と同様
な機構を備えた作動制御装置３２が搭載される。
【００２１】操作部２１の操作中心はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の交点とほぼ一致しており、操作者は手首を各軸周りに
ひねるように操作する。
の交点とほぼ一致しており、操作者は手首を各軸周りに
ひねるように操作する。
【００２２】次に動作を説明する。操作者が操作部２１
をＺ軸周りに回転させると、連結棒２２がＺ軸周りに回
転して、Ｚ軸周りの回転角度γがロータリエンコーダ２
３によって検出される。
をＺ軸周りに回転させると、連結棒２２がＺ軸周りに回
転して、Ｚ軸周りの回転角度γがロータリエンコーダ２
３によって検出される。
【００２３】また、操作者が操作部２１をＹ軸周りに回
転させると、連結棒２２、支持アーム２５および連結棒
２６全体がＹ軸周りに回転して、Ｙ軸周りの回転角度β
がロータリエンコーダ２７によって検出される。
転させると、連結棒２２、支持アーム２５および連結棒
２６全体がＹ軸周りに回転して、Ｙ軸周りの回転角度β
がロータリエンコーダ２７によって検出される。
【００２４】また、操作者が操作部２１をＸ軸周りに回
転させると、連結棒２２、支持アーム２５、連結棒２
６、支持アーム２９および連結棒３０全体がＸ軸周りに
回転して、Ｘ軸周りの回転角度αがロータリエンコーダ
３１によって検出される。
転させると、連結棒２２、支持アーム２５、連結棒２
６、支持アーム２９および連結棒３０全体がＸ軸周りに
回転して、Ｘ軸周りの回転角度αがロータリエンコーダ
３１によって検出される。
【００２５】こうして操作者が操作部２１を操作する
と、操作部２１はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の交点を中心とした
角変位を行い、各軸周りの回転角度が各ロータリエンコ
ーダ２４、２７、３１によって検出される。回転角度
α、β、γは角度信号に変換されて、操舵制御装置に入
力され、種々の演算処理の後、機器の姿勢を制御する。
と、操作部２１はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の交点を中心とした
角変位を行い、各軸周りの回転角度が各ロータリエンコ
ーダ２４、２７、３１によって検出される。回転角度
α、β、γは角度信号に変換されて、操舵制御装置に入
力され、種々の演算処理の後、機器の姿勢を制御する。
【００２６】図２は、本発明の他の実施例を示す斜視図
である。操作装置４０は、操作者が操作部２１を把持し
て、前後操作、左右操作または上下操作を行うことによ
って、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の直線変位
量を検出するものである。
である。操作装置４０は、操作者が操作部２１を把持し
て、前後操作、左右操作または上下操作を行うことによ
って、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の直線変位
量を検出するものである。
【００２７】操作部２１は手で握り易い形状を成し、操
作台４１の中央付近に着脱自在に設置される。操作台４
１は矩形状の支持フレーム４２の上辺に固定されてい
る。支持フレーム４２の下辺は、スライド機構４３によ
ってＸ軸方向に直線変位自在に支持されている。スライ
ド機構４３には、支持フレーム４２とのＸ軸方向に沿っ
た相対変位量、すなわちＸ変位量を検出するためのリニ
アエンコーダ（図示せず）が内蔵されており、さらに操
作に一定の抵抗感を付与するフィール機構、操作速度に
応じた抵抗を付与するダンパ機構、操作量のストローク
を制限するオーソリティ機構、制御対象の状態に応じて
操作部２１の変位や操作力を変化させるバックドライブ
機構などを備えた作動制御装置が内蔵される。
作台４１の中央付近に着脱自在に設置される。操作台４
１は矩形状の支持フレーム４２の上辺に固定されてい
る。支持フレーム４２の下辺は、スライド機構４３によ
ってＸ軸方向に直線変位自在に支持されている。スライ
ド機構４３には、支持フレーム４２とのＸ軸方向に沿っ
た相対変位量、すなわちＸ変位量を検出するためのリニ
アエンコーダ（図示せず）が内蔵されており、さらに操
作に一定の抵抗感を付与するフィール機構、操作速度に
応じた抵抗を付与するダンパ機構、操作量のストローク
を制限するオーソリティ機構、制御対象の状態に応じて
操作部２１の変位や操作力を変化させるバックドライブ
機構などを備えた作動制御装置が内蔵される。
【００２８】スライド機構４３は同様な機構を有する別
のスライド機構４４に固定され、互いに直交するように
配置される。スライド機構４４は、コ字状の支持アーム
４５の上辺にＹ軸方向に直線変位自在なように支持され
ている。スライド機構４４には、支持アーム４５とのＹ
軸方向に沿った相対変位量、すなわちＹ変位量を検出す
るためのリニアエンコーダ（図示せず）が内蔵されてお
り、さらに上述と同様な機構を備えた作動制御装置が内
蔵される。
のスライド機構４４に固定され、互いに直交するように
配置される。スライド機構４４は、コ字状の支持アーム
４５の上辺にＹ軸方向に直線変位自在なように支持され
ている。スライド機構４４には、支持アーム４５とのＹ
軸方向に沿った相対変位量、すなわちＹ変位量を検出す
るためのリニアエンコーダ（図示せず）が内蔵されてお
り、さらに上述と同様な機構を備えた作動制御装置が内
蔵される。
【００２９】支持アーム４５の両辺は、支持アーム４８
の両端に立設する１対のスライド機構４６、４７によっ
てＺ軸方向に直線変位自在なように支持されている。ス
ライド機構４６、４７のいずれか一方または両方に、支
持アーム４５とのＺ軸方向に沿った相対変位量、すなわ
ちＺ変位量を検出するためのリニアエンコーダ（図示せ
ず）が内蔵され、さらに上述と同様な機構を備えた作動
制御装置が内蔵される。また、支持アーム４５から上部
の重量を支えるためのカウンターウエイト機構も内蔵さ
れる。
の両端に立設する１対のスライド機構４６、４７によっ
てＺ軸方向に直線変位自在なように支持されている。ス
ライド機構４６、４７のいずれか一方または両方に、支
持アーム４５とのＺ軸方向に沿った相対変位量、すなわ
ちＺ変位量を検出するためのリニアエンコーダ（図示せ
ず）が内蔵され、さらに上述と同様な機構を備えた作動
制御装置が内蔵される。また、支持アーム４５から上部
の重量を支えるためのカウンターウエイト機構も内蔵さ
れる。
【００３０】支持アーム４８には中央から下方へ延出す
る支持棒４９が設けられ、取付台５１から立設するスラ
イド機構５０によってＺ軸方向に直線変位自在なように
支持されている。スライド機構５０は、操作台４１の高
さを段階的に調整するものであり、操作者の個人差に応
じて任意高さに設定できる。
る支持棒４９が設けられ、取付台５１から立設するスラ
イド機構５０によってＺ軸方向に直線変位自在なように
支持されている。スライド機構５０は、操作台４１の高
さを段階的に調整するものであり、操作者の個人差に応
じて任意高さに設定できる。
【００３１】次に動作を説明する。操作者が操作部２１
をＸ軸方向に変位させると、操作台４１および支持フレ
ーム４２がＸ軸方向に変位して、スライド機構４３に内
蔵されたリニアエンコーダによってＸ変位量が検出され
る。
をＸ軸方向に変位させると、操作台４１および支持フレ
ーム４２がＸ軸方向に変位して、スライド機構４３に内
蔵されたリニアエンコーダによってＸ変位量が検出され
る。
【００３２】また、操作者が操作部２１をＹ軸方向に変
位させると、操作台４１、支持フレーム４２およびスラ
イド機構４３、４４全体がＹ軸方向に変位して、スライ
ド機構４４に内蔵されたリニアエンコーダによってＹ変
位量が検出される。
位させると、操作台４１、支持フレーム４２およびスラ
イド機構４３、４４全体がＹ軸方向に変位して、スライ
ド機構４４に内蔵されたリニアエンコーダによってＹ変
位量が検出される。
【００３３】また、操作者が操作部２１をＺ軸方向に変
位させると、操作台４１、支持フレーム４２、スライド
機構４３、４４および支持アーム４５全体がＺ軸方向に
変位して、スライド機構４６、４７に内蔵されたリニア
エンコーダによってＺ変位量が検出される。
位させると、操作台４１、支持フレーム４２、スライド
機構４３、４４および支持アーム４５全体がＺ軸方向に
変位して、スライド機構４６、４７に内蔵されたリニア
エンコーダによってＺ変位量が検出される。
【００３４】こうして操作者が操作部２１を操作する
と、操作部２１はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って３次元方向
に変位して、各軸方向の直線変位量が各リニアエンコー
ダによって検出される。Ｘ変位量、Ｙ変位量、Ｚ変位量
は変位信号に変換されて、操舵制御装置に入力され、種
々の演算処理の後、機器の姿勢等を制御する。なお、各
変位量の基準位置は任意設定可能であり、操作者の個人
差に応じて操作部２１を任意に設定した位置からどれだ
け変位したかを示す相対変位量を出力するようにしても
よく、これによって操作者の緊張や疲労を軽減できる。
と、操作部２１はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って３次元方向
に変位して、各軸方向の直線変位量が各リニアエンコー
ダによって検出される。Ｘ変位量、Ｙ変位量、Ｚ変位量
は変位信号に変換されて、操舵制御装置に入力され、種
々の演算処理の後、機器の姿勢等を制御する。なお、各
変位量の基準位置は任意設定可能であり、操作者の個人
差に応じて操作部２１を任意に設定した位置からどれだ
け変位したかを示す相対変位量を出力するようにしても
よく、これによって操作者の緊張や疲労を軽減できる。
【００３５】以上の説明において、上から順番にＸ変位
機構、Ｙ変位機構、Ｚ変位機構を搭載した例を示した
が、各機構の順番は任意に変更可能である。
機構、Ｙ変位機構、Ｚ変位機構を搭載した例を示した
が、各機構の順番は任意に変更可能である。
【００３６】また、図２に示す操作装置４０の操作台４
１上に図１で示す操作装置２０を搭載することによっ
て、Ｘ変位量、Ｙ変位量、Ｚ変位量、回転角度α、回転
角度β、回転角度γという６自由度の変数を独立に操作
することができる。
１上に図１で示す操作装置２０を搭載することによっ
て、Ｘ変位量、Ｙ変位量、Ｚ変位量、回転角度α、回転
角度β、回転角度γという６自由度の変数を独立に操作
することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、操
作部自体の回転操作だけで各軸周りの回転角度を入力で
き、しかも角度操作時には直線変位成分の操作が省略で
きるため、小さな動きだけで正確な操作が可能になる。
また、振動などの外乱や人為的または偶発的な動揺が操
作部に加わっても、角度検出信号に殆ど現われないた
め、安定した操作が実現する。また、直交３軸方向に相
対変位可能な３つの支持アームと、直交３軸方向に沿っ
た相対変位量を検出するための第１乃至第３変位検出手
段をそれぞれ内蔵した３つのスライド機構とを含む変位
検出部を設けることによって、操作部の直線変位を直交
３軸方向に沿って検出することができる。さらに、操作
部の角度操作および変位操作が独立して操作可能なよう
に、角度検出部を変位検出部の支持アームの１つに固定
することによって、直交３軸周りの操作角度および直交
３軸方向の変位、すなわち６つの自由度を独立に検出す
ることができ、従来と比べて多様な操作を実現すること
ができる。
作部自体の回転操作だけで各軸周りの回転角度を入力で
き、しかも角度操作時には直線変位成分の操作が省略で
きるため、小さな動きだけで正確な操作が可能になる。
また、振動などの外乱や人為的または偶発的な動揺が操
作部に加わっても、角度検出信号に殆ど現われないた
め、安定した操作が実現する。また、直交３軸方向に相
対変位可能な３つの支持アームと、直交３軸方向に沿っ
た相対変位量を検出するための第１乃至第３変位検出手
段をそれぞれ内蔵した３つのスライド機構とを含む変位
検出部を設けることによって、操作部の直線変位を直交
３軸方向に沿って検出することができる。さらに、操作
部の角度操作および変位操作が独立して操作可能なよう
に、角度検出部を変位検出部の支持アームの１つに固定
することによって、直交３軸周りの操作角度および直交
３軸方向の変位、すなわち６つの自由度を独立に検出す
ることができ、従来と比べて多様な操作を実現すること
ができる。
【００３８】さらに、直交３軸周りの角度操作および直
交３軸方向に沿った変位操作に関するフィール機構およ
びダンパ機構を設けることによって、操作に一定の抵抗
感を付与したり、操作速度に応じた抵抗を付与したりで
きるため、正確で安定した操作を実現できる。さらに、
各軸方向の変位量の基準位置が任意に設定可能であるこ
とによって、操作者の個人差に応じて出力変位量を調整
することができるため、操作者の緊張や疲労を軽減でき
る。
交３軸方向に沿った変位操作に関するフィール機構およ
びダンパ機構を設けることによって、操作に一定の抵抗
感を付与したり、操作速度に応じた抵抗を付与したりで
きるため、正確で安定した操作を実現できる。さらに、
各軸方向の変位量の基準位置が任意に設定可能であるこ
とによって、操作者の個人差に応じて出力変位量を調整
することができるため、操作者の緊張や疲労を軽減でき
る。
【００３９】
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図３】従来の操作装置の一例を示す斜視図である。
２０、４０ 操作装置 ２１ 操作部 ２２、２６、３０ 連結棒 ２３、２７、３１ ロータリエンコーダ ２４、２８、３２ 作動制御装置 ２５、２９ 支持アーム ３３ 支持部材 ４１ 操作台 ４２ 支持フレーム ４３、４４、４６、４７、５０ スライド機構 ４５、４８ 支持アーム
Claims (1)
- 【請求項１】 操作者が把持する操作部、操作部を通る
第１軸周りの操作角度を検出するための第１角度検出手
段、第１軸と直交しかつ操作部を通る第２軸周りの操作
角度を検出するための第２角度検出手段、ならびに第１
軸および第２軸と直交しかつ操作部を通る第３軸周りの
操作角度を検出するための第３角度検出手段を含む角度
検出部と、 第１乃至第３軸方向に沿って互いに直交方向に相対変位
可能な３つの支持アーム、および支持アームの間に介在
して、第１乃至第３軸方向に沿った相対変位量を検出す
るための第１乃至第３変位検出手段をそれぞれ内蔵した
３つのスライド機構を含む変位検出部とを備え、 操作部の角度操作および変位操作が独立して操作可能な
ように、前記角度検出部が前記変位検出部の支持アーム
の１つに固定されており、 さらに、各軸周りの角度操作および各軸方向に沿った変
位操作に、一定の抵抗感をそれぞれ付与するためのフィ
ール機構と、 各軸周りの角度操作および各軸方向に沿った変位操作
に、操作速度に応じた抵抗をそれぞれ付与するためのダ
ンパ機構とを備え、 各軸方向の変位量の基準位置が任意に設定可能であるこ
とを特徴とする操作装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6198679A JP2716661B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 操作装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6198679A JP2716661B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 操作装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0857783A JPH0857783A (ja) | 1996-03-05 |
| JP2716661B2 true JP2716661B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=16395250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6198679A Expired - Fee Related JP2716661B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 操作装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2716661B2 (ja) |
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| JP4362662B2 (ja) * | 1998-09-02 | 2009-11-11 | 株式会社バンダイナムコゲームス | 操作入力装置 |
| JP4507320B2 (ja) * | 1999-12-17 | 2010-07-21 | 株式会社セガ | ゲーム機 |
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| JP3706365B2 (ja) * | 2002-12-10 | 2005-10-12 | 期美科技股▲ふん▼有限公司 | 直接駆動型動力ジョイスティック機構 |
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| KR101334490B1 (ko) * | 2006-12-15 | 2013-11-29 | 두산인프라코어 주식회사 | 차량 조향장치용 틸러바 타입 조이스틱 |
| WO2009016361A2 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Wittenstein Aerospace & Simulation Limited | Control device |
| GB0714916D0 (en) | 2007-07-31 | 2007-09-12 | Wittenstein Aerospace & Simula | Control device |
| JP5211287B2 (ja) * | 2008-05-19 | 2013-06-12 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 一点の回転中心を有する力覚提示マニピュレータ |
| JP7068602B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2022-05-17 | 日本電気株式会社 | ジョイスティック装置、その制御出力方法及びプログラム |
| JP6905132B2 (ja) * | 2017-11-28 | 2021-07-21 | ファナック株式会社 | 入力装置およびロボットの制御システム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5593485U (ja) * | 1978-12-20 | 1980-06-28 | ||
| JPS6021189Y2 (ja) * | 1980-08-07 | 1985-06-24 | 株式会社明電舎 | マニプレ−タにおけるマスタ−の制動装置 |
| JPH01140978A (ja) * | 1987-11-28 | 1989-06-02 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 産業用ロボツトのテイーチング装置 |
| JP2698646B2 (ja) * | 1989-02-14 | 1998-01-19 | 株式会社東芝 | マニピュレータ操作装置 |
-
1994
- 1994-08-23 JP JP6198679A patent/JP2716661B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0857783A (ja) | 1996-03-05 |
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