JPH04129682A - Multishaft joy stick - Google Patents

Multishaft joy stick

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JPH04129682A
JPH04129682A JP24979290A JP24979290A JPH04129682A JP H04129682 A JPH04129682 A JP H04129682A JP 24979290 A JP24979290 A JP 24979290A JP 24979290 A JP24979290 A JP 24979290A JP H04129682 A JPH04129682 A JP H04129682A
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JP
Japan
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arm
grip
bracket
attached
axis
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Kenji Hara
憲二 原
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To expand the detected shaft number by fitting one end of the telescopable arm which can amount an arm to a pedestal via a base end bracket having two orthogonal rotating shafts, and fitting a grip via the tip bracket having two rotating shafts orthogonal with the arm. CONSTITUTION:The motion of an arm centering the motion of a hand and an elbow is transmitted as the control command of a slave, in the state of gripping a grip 22 with the arm being mounted on an arm 12. Namely the grip 22 gripped by a hand is connected to a freely telescopic arm 12 via a tip bracket 24, so the grip 22 monobody can be turned in every direction centering around a wrist. Moreover the arm 12 itself is fitted to a pedestal via the base end bracket 16 having orthogonal two shafts. Consequently the arm 12 can be rotated horizontally and upward and downward centering around the elbow.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

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。
The present invention relates to improvements to joysticks, and particularly to a multi-axis joystick that increases the number of operation conversion axes to enable high-level control operations and facilitates control of multi-axis operation targets such as manipulators.

【従来の技術】[Conventional technology]

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は等により支持して揺動回転がで
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。
Conventionally, commonly used joysticks have an operating stick supported by ball bearings, etc. to enable rocking rotation, and this rocking rotation is broken down into two-axis movements on plane orthogonal coordinates, and this movement is The amount is further detected as the amount of rotation around each axis using an encoder or the like. These detection signals are combined and proportionally output to the slave side. Therefore, by manually swinging the joystick in any direction, the slave can be moved in a plane.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

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、マスク側での多
様な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。
With conventional joysticks, the operation of the operating stick is usually detected as the amount of rotation of the plane orthogonal coordinate axes, so it is only possible to instruct the slave to perform control operations on the plane. Therefore, when performing three-dimensional slave operation,
It was necessary to change the slave movement plane in many ways using a switch or the like. However, with this method, there is a problem in that not only the switch operation for switching is complicated, but also the operating direction of the joystick and the control direction of the slave do not match, resulting in a very poor operability. This is particularly difficult when manually controlling a multi-axis machine such as a manipulator. The present invention has focused on the above-mentioned conventional problems, and can expand the number of axes for detecting various operations on the mask side, can move the joystick operation direction to match the direction of three-dimensional orthogonal coordinate axes, and has three-dimensional The present invention aims to provide a multi-axis joystick that can generate position and orientation data in the original space.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

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、腕を載せることができる伸縮可能なアーム
の一端を直交する2つの回転軸を有する基端ブラケット
を介して基台に取り付け、前記アームの伸縮先端側には
グリップを取り付け、当該グリップを前記アームに対し
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
取り付けることにより、5自由度の構造が可能であり、
各回転軸部には中立点に復帰する機構を取り付けてなり
、かつ各要素間の回転節および摺動節にはその変位を検
出するセンサを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軸構造とするた
めには、前記先端ブラケットにはその直交2軸の交点を
通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、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中心に位置するよ
うに取り付ける。
In order to achieve the above object, the multi-axis joystick according to the present invention is provided by attaching one end of an extendable arm on which an arm can be placed to a base via a proximal end bracket having two orthogonal rotation axes. A grip is attached to the extensible tip side of the arm, and the grip is attached via a tip bracket having two rotation axes orthogonal to the arm, thereby making it possible to create a structure with five degrees of freedom.
Each rotating shaft is equipped with a mechanism that returns to the neutral point, and sensors are attached to the rotating and sliding nodes between each element to detect their displacements, making it possible to detect rotational and expansion/contraction displacements. be. In the above configuration, in order to add one more axis to create a 6-axis structure, a second bracket having a rotation axis along an axis passing through the intersection of the two orthogonal axes is attached to the tip bracket, and this second bracket The grip may be rotatably attached to the handle. Further, in order to improve operability, the orthogonal rotation axes of the tip bracket are attached so that their intersection points are located at the center of the human wrist.

【作用】[Effect]

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
回転および俯仰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
たまま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。
According to the above configuration, with the arm resting on the arm and gripping the grip, hand motions and arm motions centered on the elbow can be transmitted as control commands to the slave. That is, since the grip held by the hand is connected to the arm via the end bracket, the grip itself can be rotated vertically and horizontally around the wrist. Further, since the arm itself is attached to the base via a base end bracket having two orthogonal axes, the arm can be rotated horizontally and vertically around the elbow. Moreover, since the arm itself can extend and contract, by moving it back and forth while holding the grip, you can command the amount of extension and contraction of the arm in the front-rear direction and the speed of movement. Sensors are attached to the nodes of each element to measure the rotation angle and displacement of the sliding movement, so the position and speed of the slave corresponding to each element can be controlled, allowing position and attitude control in three-dimensional space. becomes possible. In particular, if the grip at the tip of the arm is attached to a tip bracket with two orthogonal axes and a second bracket is attached to make the rotation axes three orthogonal axes, the blip can be rotated around three axes at the tip of the arm, and the detection axis can be increased. Furthermore, by attaching the tip of the arm so that the intersection of the three orthogonal axes is located at the center of the human wrist, the translational movement of the operator's wrist can be detected by the three-axis detector on the base side of the arm. It is possible to more faithfully detect the rotational movement around the operator's wrist by using the three-axis detector on the distal end side of the arm. If a reversal switch is provided on the grip in place of or in conjunction with the second bracket, the working mode of each element can be switched to two stages.
In addition, commands for forward and reverse rotation of one axis can be given. Furthermore, by applying the above structure to the armrest arm of a chair, the worker can arbitrarily operate his arms and hands while sitting on the chair, improving work efficiency.

【実施例】【Example】

以下に、本発明に係る多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。サブアーム12Bはメインアーム1
2Aの下面側に配置されて腕を載せた際にサブアーム1
2B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
と俯仰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16
B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12Aが俯仰回転
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仰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2
8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上に形
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、
手の中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、20,2
4A、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の基端の俯仰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・ノブ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
レーブを比例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
よりの偏差に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3
4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、これに平面り
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せ
ることができる。
Hereinafter, specific embodiments of the multi-axis joystick according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a perspective view of a multi-axis joystick according to an embodiment, and FIG. 2 shows a skeleton diagram thereof. As shown in the figure, this joystick 10 has an arm 12 having a length approximately corresponding to the length of an arm, on which the arm can be placed. The arm 12 consists of a main arm 12A and a sub-arm 12B, both of which are slidably connected to each other to enable telescopic movement. In the case of the embodiment, this is formed so that it can expand and contract in the longitudinal direction of the arm 12 by a sliding mechanism using dovetails and dovetail grooves. Sub arm 12B is main arm 1
Sub arm 1 when placed on the bottom side of 2A and placing the arm on it.
Care has been taken to ensure that 2B does not become an obstacle when extending and contracting by hand. Note that a cylinder mechanism or other guide mechanism may be used instead of the sliding mechanism. Such an extendable arm 12 is attached to a fixed base 14, and is attached so that it can rotate horizontally and vertically via a bracket 16 having two rotation axes orthogonal to the base end of the main arm 12A. ing. That is, the base end bracket 16 includes a vertical rotation shaft 16A that is inserted through a cylindrical boss 18 that is formed to have a vertical axis on the surface of the base 14, and a U-shaped bracket that is integrally formed on the upper end of the vertical rotation shaft 16A. By inserting the vertical rotating shaft 16A into the cylindrical boss 18, the U-shaped bracket part 16
B is attached so that it can freely rotate horizontally about the vertical rotation axis 16A. Further, the U-shaped bracket portion 16B is configured to sandwich and hold both sides of the base end of the main arm 12A, and has a horizontal rotating shaft that passes through both and is disposed along a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 12. 20 connects the main arm 12A so that it can rotate up and down. Therefore, the arm 12 can be horizontally rotated as a whole around the connecting portion with the base 14, and the tip of the arm 12 (sub-arm 12B) can be freely moved up and down in the vertical direction. Further, an operation grip 22 is attached to the tip of the sub-arm 12B which can be extended and retracted, but this is attached to a tip bracket 24 having a configuration substantially similar to the base bracket 16.
It is attached via. That is, the tip bracket 24 includes a vertical shaft 24A that is inserted into a cylindrical boss 26 that is integrally formed at the tip of the sub-arm 12B with its axis facing vertically, and a U-shape that is integrally formed at the tip of the vertical shaft 24A. The sub-arm 12B is configured to rotate around a vertical axis perpendicular to the arm axis at the tip position of the sub-arm 12B. The grip 22 is attached to such a tip bracket 24, and the grip 22 is sandwiched between the sides of the grip 22, and the horizontal shaft 2 passing through the clamping portion is attached to the grip 22.
8 so that it can swing vertically. As a result, the grip 22 can rotate horizontally and swing vertically with the position of the arm 12 as the center of coordinates. On the other hand, the operating grip 22 is rotatably attached to the horizontal shaft 28, and is formed on a flat plate with a certain thickness, so that it can be grasped with a horizontal hand with bent fingertips. There is. Also, to prevent your hand from leaving the grip 22 during operation,
A presser plate 30 that is curved so as to wrap around the inside of the hand is integrally attached to the grip 22. Furthermore, a switch 32 is arranged and set on the finger rest part of the grip 22, so that it is possible to switch between forward and reverse modes in each operation mode. As described above, the joystick 10, which has a rotating joint and a sliding joint, is further provided with means for automatically returning to a neutral point determined in the middle of the operating stroke of each element. This is constituted by a spring, and each rotating shaft 16A, 20, 2
4A and 28 are attached with springs for regulating rotation, such as spiral coil springs, and compression or tension coil springs are attached to the extendable portions of the main arm 12A and sub-arm 12B. Further, a gravity balancer may be attached to a weight supporting portion such as an elevating/elevating portion at the base end of the arm 12. Therefore, each element automatically returns to a predetermined neutral point when no operating force is applied by the arm or hand. Furthermore, a sensor is attached to each movable part to detect displacement from a neutral point between the elements. This is constructed by arranging a potentiometer or rotary encoder at the rotating node, and by arranging a linear scale, ultrasonic distance meter, etc. at the telescopic section. In the multi-axis joystick 10 configured in this way,
Place your arm on the arm 12 and place your hand on the grip 22 and presser plate 30.
Preparation for operation can be made by inserting the grip 22 between the two and grasping the grip 22. By moving the arm around the elbow, the arm 12 can be moved to any desired position around the proximal bracket 16. In addition, by moving the arm back and forth, the main arm 12A extends and contracts, and the length of the arm 12 can be changed. While determining the position of the tip of the arm 12 through such operations, the tip grip knob 22 can be handled in the same manner as a conventional joystick by swinging the grip 22 horizontally or up and down with a wrist motion. The movement of each element is captured by sensors installed at those nodes,
The slave at the tip of the manipulator can be operated proportionally via a controller (not shown). That is,
By operating the tip grip 22, it is possible to give a command in the working coordinate system of the manipulator to a speed proportional to the deviation of each axis from the neutral point, thereby controlling the position and orientation of the tip of the manipulator. FIG. 3 shows an operating state in which the multi-axis joystick of the above embodiment is applied to the armrest arm of a chair. That is, chair 3
The base 14 is attached to the side surface of the main body of the arm 12.
is set so that it is at the height of the armrest. According to this example, the operator can operate the device while sitting on the chair 34. Next, FIG. 4 shows the main structure of the second embodiment. This grip is a rod-shaped grip 36, and two brackets 38 and 40 are attached to the tip of the arm 12 so that the grip can be rotated about three orthogonal axes. That is,
Attached to the cylindrical boss 26 formed at the tip of the sub-arm 12B is a first bracket 38 bent into an L-shape and capable of horizontal rotation about a vertical shaft 42 inserted therethrough. A first horizontal shaft 44 perpendicular to the vertical shaft 42 is attached to the vertical plate portion of this bracket 38, and a second bracket 40 bent in a planar shape is attached to this. Therefore, the second bracket 40 is vertically swingable at a position in front of the arm 12. One piece of the second bracket 40 is bent so as to cross the front of the arm 12;
A horizontal shaft 46 is attached to the second horizontal shaft 46, and the rod-shaped grip 36 is attached to the second horizontal shaft 46 so as to be capable of so-called rolling rotation. In such an embodiment, the grip 36 can rotate around three orthogonal axes on the distal end side of the arm 12, and the number of rotation axes can be increased compared to the previous embodiment. This makes it possible to generate position/orientation data (six dimensions) in three-dimensional space of the manipulator operated by the joystick. FIG. 5 shows a third embodiment, which differs from the second embodiment in that each rotation is made so that the center of the orthogonal rotation axis of the grip 36 provided at the tip of the arm 12 coincides with the center of the human wrist. The shafts 42, 44, 46 are arranged. That is, the arm 12 on which the arm 50 is placed is made extendable and retractable by the linear guide 52, and the entire arm 12 is made capable of three-dimensional movement by three orthogonal axes 54, 56, and 58 on the base end side,
Furthermore, the grip 36 is also perpendicular to the tip 3 of the arm 12.
Three-dimensional movement is possible around axes 42, 44, 46. In particular, the intersection of the rotational center lines of the respective rotational axes 42, 44, 46 of the tip grip 36 is set to coincide with the center of the wrist 60. In addition, arm 50
A band 62 is provided so as to fix it on the arm 12. Thereby, the translational motion and rotational motion of the operator's wrist can be faithfully transmitted to the rotational motion of the joint of the arm and the motion of the translational axis.

【発明の効果】【Effect of the invention】

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なわせつつ、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か
得られる。
As explained above, according to the multi-axis joystick according to the present invention, the number of detection axes can be expanded to six axes,
An excellent effect can be obtained in that data for each position and orientation can be generated while moving the operating direction of the joystick grip in substantially the same direction as the three orthogonal coordinate axes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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は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。
Fig. 1 is a perspective view of a multi-axis joystick according to the first embodiment, Fig. 2 is a skeleton diagram thereof, Fig. 3 is a perspective view of an example in which the multi-axis joystick is applied to the armrest of a chair, and Fig. 4 5 is a partial perspective view of a joystick according to a second embodiment, and FIGS. 5(1) and 5(2) are a plan view and a side view of a multi-axis joystick according to a third embodiment. 10... Joystick, 12...
Arm, 14...Base, 16...Base end bracket, 16A...Vertical rotation axis, 20...
...Horizontal rotation axis, 22...Operation grip,
24...Tip bracket, 24A...
Vertical axis, 28...Horizontal axis.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)、腕を載せることができる伸縮可能なアームの一端
を直交する2つの回転軸を有する基端ブラケットを介し
て基台に取り付け、前記アームの伸縮先端側にはグリッ
プを取り付け、当該グリップを前記アームに対し直交す
る2つの回転軸を有する先端ブラケットを介して取り付
けてなり、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
検出するセンサを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。 2)、前記先端ブラケットにはその直交2軸の交点を通
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。 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
[Claims] 1) One end of an extendable arm on which an arm can be placed is attached to a base via a base end bracket having two orthogonal rotation axes, and a grip is provided on the extendable end side of the arm. , and the grip is attached via a tip bracket having two rotating shafts orthogonal to the arm, and the rotating shaft section is provided with a mechanism for returning to a neutral point, and the rotating nodes between each element and A multi-axis joystick characterized in that a sensor for detecting the displacement of the sliding joint is attached to the sliding joint so that rotation and expansion/contraction displacement can be detected. 2) A second bracket is attached to the tip bracket, the second bracket having a rotation axis along an axis passing through the intersection of two orthogonal axes thereof, and the grip is rotatably attached to the second bracket. The multi-axis joystick according to claim 1. 3) The multi-axis joystick according to claim 1 or 2, wherein the orthogonal rotation axes of the tip bracket are attached such that their intersection points are located at the center of the human wrist.
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