JPH07104879A - Operating lever device - Google Patents

Operating lever device

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JPH07104879A
JPH07104879A JP5275023A JP27502393A JPH07104879A JP H07104879 A JPH07104879 A JP H07104879A JP 5275023 A JP5275023 A JP 5275023A JP 27502393 A JP27502393 A JP 27502393A JP H07104879 A JPH07104879 A JP H07104879A
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Japan
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grip
rod
axis
guide rod
lever device
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Nagakazu Hashiguchi
長和 橋口
Hiroyoshi Shitazaki
裕芳 舌崎
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Kyowa Exeo Corp
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Kyowa Exeo Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve the operability by inclining a rod for connecting an operation part in any arbitrary direction. CONSTITUTION:A grip 14 of an operation part 12 can be moved in the axial direction of a guide handle 16. A rotary stand is fitted to both the edges of the guide handle 16 so as to be rotatable axially to rod parts 78 and 80 of joy sticks 70 and 72 which are connected through relay members 94 and 96 so as to be benable. On the other hand, the rod parts 78 and 80 are composed of oscillation rods 82 and 84 and stretch detectors 86 and 88, and slide rods 90 and 92 of the stretch detectors 86 and 88 can be stretched.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ支援設計
装置(CAD)等の入力操作や遠隔制御操作に好適な操
作レバー装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operation lever device suitable for an input operation and a remote control operation of a computer aided design device (CAD) or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】産業ロボットなどのプレイバックロボッ
トにおいては、ティーチングボックスを用いて所定の動
作を記憶させ、それを再現することにより、目的の動作
を行わせるようにしている。すなわち、ロボットにおい
ては、アーム等の動かす物体が初期位置から目標位置ま
でに通過すべき点の座標をティーチングボックスに記憶
させ、コントローラがその記憶した座標点を通過するよ
うに連続的に位置決めを行うことにより、ティーチング
ボックスに記憶させた動作の再現を図っている。そし
て、ティーチングボックスへの動作の記憶は、オペレー
タが所定の通過すべき点における各自由度ごとにボタン
操作をしており、ティーチング操作が効率的でなく、し
かもオペレータのイメージしている操作感覚と相違して
直感性が非常に悪い。このため、ティーチングボックス
の一部にはジョイスティックを採用し、ティーチング作
業の効率化を図ることが行われている。
2. Description of the Related Art In a playback robot such as an industrial robot, a teaching box is used to store a predetermined motion, and by reproducing the motion, a desired motion is performed. That is, in the robot, the coordinates of the point where the moving object such as the arm should pass from the initial position to the target position are stored in the teaching box, and the controller continuously positions so as to pass the stored coordinate point. By doing so, the operation stored in the teaching box is reproduced. The operation of the teaching box is memorized because the operator operates the buttons for each degree of freedom at the point where the operator should pass, and the teaching operation is not efficient, and the operation feeling that the operator imagines. In contrast, the intuition is very poor. For this reason, a joystick is adopted as part of the teaching box to improve the efficiency of teaching work.

【0003】このジョイスティックを利用したティーチ
ングボックスは、2〜3自由度を有するジョイスティッ
クを複数用意し、自由度のそれぞれに応じてスイッチな
どによってジョイスティックを切り換えて、6自由度を
入力できるようにしたもので、いわゆる多軸制御操縦装
置といわれる。
A teaching box using this joystick is provided with a plurality of joysticks having two to three degrees of freedom, and the joystick is switched by a switch or the like according to each of the degrees of freedom so that six degrees of freedom can be input. Therefore, it is called a multi-axis control control device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の多軸
制御操縦装置は、2〜3自由度を持つジョイスティック
の複数を組み合わせたものであるため、構造が複雑とな
るばかりでなく、変位や角度の検出精度が低く、オペレ
ータが制御対象の実際的な動きに対応した操作感覚が充
分に得られず、操作がしずらい欠点がある。また、近年
は、6自由度の操作を可能とする操作レバーが提案され
ており(例えば、特開昭62−278614号公報)、
この6自由度操作レバーを用いて、ティーチングボック
スの構造の簡素化を図ることが考えられる。
However, since the conventional multi-axis control operation device is a combination of a plurality of joysticks having two to three degrees of freedom, not only the structure becomes complicated but also the displacement and the angle are increased. The detection accuracy is low, the operator cannot obtain a sufficient operation feeling corresponding to the actual movement of the controlled object, and the operation is difficult. Further, in recent years, an operation lever that allows operation with 6 degrees of freedom has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-278614).
It is conceivable to use the 6-DOF operation lever to simplify the structure of the teaching box.

【0005】しかし、特開昭62−278614号公報
に開示された6自由度操作レバーは、レバーを取り付け
た操作台と、この操作台の下方の床部との間に複数の伸
縮変位検出器を配設した構造となっており、レバーの動
かしうる範囲(操作範囲)が狭く、三次元空間内でのレ
バーの実際の操作量(揺動位置)を正確に把握すること
が困難であり、また6自由度のそれぞれについての出力
信号を得るための変換器の内部構造が複雑である欠点が
ある。また、各自由度に対応した信号の分離が充分でな
く、制御精度の向上を図ることが困難である。
However, the six-degree-of-freedom operation lever disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-278614 has a plurality of expansion / contraction displacement detectors between the operation platform to which the lever is attached and the floor below the operation platform. With the structure in which the lever is arranged, the range in which the lever can be moved (operation range) is narrow, and it is difficult to accurately grasp the actual operation amount (swing position) of the lever in the three-dimensional space. Further, there is a drawback that the internal structure of the converter for obtaining the output signal for each of the six degrees of freedom is complicated. Further, the separation of signals corresponding to each degree of freedom is not sufficient, and it is difficult to improve control accuracy.

【0006】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、操作性に優れた操作レバー装置
を提供することを目的としている。また、本発明は、6
つの自由度に対応した成分を容易に得られるようにする
ことを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object thereof is to provide an operating lever device having excellent operability. The present invention also provides 6
The purpose is to make it possible to easily obtain a component corresponding to one degree of freedom.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る操作レバー装置は、それぞれが固定
部に対して任意の方向に傾斜可能に接続され、先端部を
対向させて配置した一対のロッドと、軸方向に移動可能
なグリップを有し、前記各ロッドの先端部に屈曲可能に
接続した操作部と、前記各ロッドに設けた伸縮部とを備
えていることを特徴としている。操作部は、各ロッドに
対して回転可能な構造とすることができる。
In order to achieve the above-mentioned object, the operating lever device according to the present invention is connected to each of the fixed parts so as to be tiltable in any direction, and the tip parts are opposed to each other. A pair of arranged rods, an operating portion that has a grip that is movable in the axial direction, is connected to the distal end portion of each rod in a bendable manner, and an expandable portion provided on each rod. I am trying. The operating portion may have a structure rotatable with respect to each rod.

【0008】[0008]

【作用】上記の如く構成した本発明の操作レバー装置
は、一対のロッド間に屈曲可能に接続した操作部のグリ
ップの位置を原点とすると、グリップが軸方向に移動可
能であり、しかも操作部を接続したロッドが任意の方向
に傾斜が可能となっているため、いわゆるプラス側への
操作やマイナス側への操作等、オペレータがイメージし
たとおりの操作をすることができ、操作性が向上する。
また、操作部を一対のロッドに接続したことにより、グ
リップや操作部の移動できる範囲を従来のジョイスティ
ックに比較して大きくするとができ、微妙な操作を容易
に行え、ティーチングボックスの入力装置や遠隔制御装
置などに使用した場合に、操作性と制御精度の向上を図
ることができる。
In the operation lever device of the present invention constructed as described above, when the position of the grip of the operation portion flexibly connected between the pair of rods is the origin, the grip is movable in the axial direction, and the operation portion is also movable. Since the rod connected to can be tilted in any direction, it is possible to perform operations as the operator imagines, such as so-called positive side operation and negative side operation, improving operability. .
Also, by connecting the operating part to a pair of rods, the range of movement of the grip and operating part can be made larger than that of conventional joysticks, making it possible to perform delicate operations easily, and to operate the teaching box input device or remote When used in a control device or the like, it is possible to improve operability and control accuracy.

【0009】また、操作部をロッドに対してに回転可能
に構成すると、操作部を任意の方向に傾斜させて操作部
を回転し、この回転を検出して直交した3つの軸の回り
の回転に分解することにより、6つの自由度に対応した
成分を容易に得ることができる。
Further, if the operating portion is configured to be rotatable with respect to the rod, the operating portion is tilted in an arbitrary direction to rotate the operating portion, and this rotation is detected to rotate about three orthogonal axes. By decomposing into, it is possible to easily obtain the components corresponding to the six degrees of freedom.

【0010】[0010]

【実施例】本発明に係る操作レバー装置の好ましい実施
例を、添付図面に従って詳説する。図1は、本発明の操
作レバー装置の第1実施例の正面図であり、図2はその
分解図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of an operating lever device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a front view of a first embodiment of an operating lever device of the present invention, and FIG. 2 is an exploded view thereof.

【0011】これらの図において、操作レバー装置10
は、操作部12が円筒状のグリップ14とグリップ14
を貫通している案内杆16とから構成してある。この案
内杆16は円筒状に形成してあり、軸線に沿った2条の
ガイド溝18、18が平行して設けてある。そして、グ
リップ14には、案内杆のガイド溝18、18と対応し
た位置にねじ孔20、20が形成してあり、これらのね
じ孔20にガイドピンの役割をなすねじ22を通すこと
ができるようにしてある。従って、グリップ14は、案
内杆16のガイド溝18にねじ22が案内され、図1の
矢印24のように案内杆16に沿って軸方向に移動可能
となっている。そして、グリップ14の移動量は、案内
杆16の内部に配置した変位検出器26によって検出さ
れる。
In these figures, the operating lever device 10 is shown.
Is a grip 14 having a cylindrical operation portion 12 and a grip 14
And a guide rod 16 penetrating therethrough. The guide rod 16 is formed in a cylindrical shape, and two guide grooves 18, 18 along the axis are provided in parallel. The grip 14 has screw holes 20 and 20 formed at positions corresponding to the guide grooves 18 and 18 of the guide rod, and the screw 22 serving as a guide pin can be inserted into these screw holes 20. I can do it. Therefore, the screw 14 is guided in the guide groove 18 of the guide rod 16 so that the grip 14 can move in the axial direction along the guide rod 16 as indicated by an arrow 24 in FIG. The movement amount of the grip 14 is detected by the displacement detector 26 arranged inside the guide rod 16.

【0012】変位検出器26は、抵抗素子28を有する
検出部30と、抵抗素子28と摺動する端子部32を備
えた出力部34とから構成してあって、検出部30がね
じ22を介してグリップ14に固定され、グリップ14
と一体に案内杆16の内部を軸線方向に移動する。一
方、出力部34は、ねじ36によって案内杆16に固定
される。この変位検出器26の出力信号用のリード線3
3は、案内杆16に形成したリード孔から外部に引き出
される。そして、案内杆16の両端部には、回転台3
8、40が取り付けられる。
The displacement detector 26 is composed of a detecting section 30 having a resistance element 28 and an output section 34 having a terminal section 32 that slides on the resistance element 28. Fixed to the grip 14 via the grip 14
Along with this, the inside of the guide rod 16 is moved in the axial direction. On the other hand, the output section 34 is fixed to the guide rod 16 by screws 36. The lead wire 3 for the output signal of the displacement detector 26
3 is drawn out from the lead hole formed in the guide rod 16. At both ends of the guide rod 16, the turntable 3
8, 40 are attached.

【0013】回転台38、40は、栓体42、44と、
この栓体42、44に対して相対的に回転する円板部4
6、48とから構成してある。各栓体42、44は、小
径部が案内杆16に挿入され、複数のねじ46により案
内杆16に固定される。すなわち、ねじ46は、案内杆
16の両端部に嵌めたリング49、50に設けたねじ孔
に差し込まれ、案内杆16を貫通して栓体42、44を
押圧し、栓体42、44を案内杆16に固定する。そし
て、変位検出器26の検出部30と一方の栓体42との
間、および検出部30と出力部34との間には、コイル
ばね52、54が配置してあり、グリップ14とともに
移動した検出部30を所定の位置に戻すことができるよ
うにしてある。また、他方の回転台40には、回転角検
出器であるポテンショメータ56が設けてあり、操作部
12の軸回りの回転量を検出できるようになっている。
さらに、各円板部46、48には円筒体58、60が固
着され、これら円筒体58、60に接続ピン62、64
を備えた蓋66、68が固定してある。そして、各接続
ピン62、64は、対向して配置した二次元ジョイステ
ィック70、72に接続してある。
The turntables 38, 40 include stoppers 42, 44,
The disk portion 4 that rotates relative to the stoppers 42 and 44.
It is composed of 6, 48. The small diameter portions of the plugs 42 and 44 are inserted into the guide rod 16 and are fixed to the guide rod 16 by a plurality of screws 46. That is, the screw 46 is inserted into the screw holes provided in the rings 49 and 50 fitted to both ends of the guide rod 16, penetrates the guide rod 16 and presses the plug bodies 42 and 44, and It is fixed to the guide rod 16. The coil springs 52 and 54 are arranged between the detection unit 30 of the displacement detector 26 and the one plug body 42, and between the detection unit 30 and the output unit 34, and move together with the grip 14. The detector 30 can be returned to a predetermined position. Further, a potentiometer 56, which is a rotation angle detector, is provided on the other turntable 40 so that the rotation amount of the operation unit 12 about the axis can be detected.
Further, cylindrical bodies 58 and 60 are fixed to the respective disk portions 46 and 48, and connection pins 62 and 64 are attached to these cylindrical bodies 58 and 60.
The lids 66 and 68 provided with are fixed. The connection pins 62 and 64 are connected to the two-dimensional joysticks 70 and 72 arranged facing each other.

【0014】各ジョイスティック70、72は、取付台
74、76を有しており、この取付台74、76に、任
意の方向に傾斜することができるロッド部78、80が
設けてある。これらのロッド部78、80は、取付台7
4、76に取り付けた揺動ロッド82、84と伸縮部と
なる伸縮検出器86、88とから構成してあり、伸縮検
出器86、88のスライドロッド90、92が継手部材
94、96を介して接続ピン62、64に結合してあ
る。この継手部材94、96は、ロッド部78、80と
操作部12との間で任意の方向に屈曲できるようにして
いる。
Each joystick 70, 72 has a mounting base 74, 76, and the mounting base 74, 76 is provided with rod portions 78, 80 which can be tilted in any direction. These rod parts 78 and 80 are attached to the mount 7.
It is composed of rocking rods 82, 84 attached to Nos. 4, 76 and expansion / contraction detectors 86, 88 serving as expansion / contraction parts, and slide rods 90, 92 of the expansion / contraction detectors 86, 88 have joint members 94, 96 interposed therebetween. Are connected to the connection pins 62 and 64. The joint members 94 and 96 can be bent in arbitrary directions between the rod portions 78 and 80 and the operating portion 12.

【0015】上記の如く構成した実施例に係る操作レバ
ー装置10は、一般に操作部12を立てた状態にして、
ジョイスティック70、72の取付台74、76を所定
間隔を隔てて固定部に固定する。このとき、グリップ1
4、すなわち変位検出器26の検出部30の位置が原点
Oとなり、図1の左右方向にX軸、紙面に直交した方向
にY軸、上下方向にZ軸が設定される(図3参照)。
In the operation lever device 10 according to the embodiment configured as described above, the operation portion 12 is generally set upright,
The mounts 74 and 76 of the joysticks 70 and 72 are fixed to the fixing portion at a predetermined interval. At this time, grip 1
4, that is, the position of the detection unit 30 of the displacement detector 26 is the origin O, and the X axis is set in the horizontal direction in FIG. 1, the Y axis is set in the direction orthogonal to the paper surface, and the Z axis is set in the vertical direction (see FIG. 3). .

【0016】オペレータが操作部12のグリップ14を
握り、図3の矢印100、102のように操作部12を
軸線と直交した任意の方向に平行移動させると、揺動ロ
ッド82、84が傾斜するとともに、伸縮検出器86、
88のスライドロッド90、92が伸長する。そして、
ジョイスティック70、72が揺動ロッド82、84の
傾斜方向と傾斜角とに対応した信号を出力し、伸縮検出
器86、88がスライドロッド90、92の伸長量に対
応した信号を出力する。従って、これらの信号から操作
部12のXY平面内の位置(X座標、Y座標)を求める
ことができる。また、グリップ14を図1の矢印104
のように軸回りに回転させると、案内杆16がグリップ
14と一体に回転し、その回転量が回転台40に設けた
ポテンショメータ56によって検出され、操作部12の
Z軸回りの回転量として出力される。
When the operator grips the grip 14 of the operating portion 12 and translates the operating portion 12 in an arbitrary direction orthogonal to the axis as indicated by arrows 100 and 102 in FIG. 3, the swing rods 82 and 84 are inclined. With the expansion / contraction detector 86,
88 slide rods 90, 92 extend. And
The joysticks 70 and 72 output signals corresponding to the inclination directions and inclination angles of the swing rods 82 and 84, and the expansion / contraction detectors 86 and 88 output signals corresponding to the extension amounts of the slide rods 90 and 92. Therefore, the position (X coordinate, Y coordinate) of the operation unit 12 in the XY plane can be obtained from these signals. Further, the grip 14 is attached to the arrow 104 of FIG.
When it is rotated around the axis like the above, the guide rod 16 rotates integrally with the grip 14, and the rotation amount is detected by the potentiometer 56 provided on the rotating table 40, and is output as the rotation amount around the Z axis of the operation unit 12. To be done.

【0017】さらに、図4(A)の矢印106に示した
ように、グリップ14を案内杆16に沿って移動させる
とともに、操作部12を傾斜させると、ジョイスティッ
ク70、72と伸縮検出器86、88および変位検出器
26とから信号が出力され、これらの出力信号により、
検出部30の三次元位置を次の如くして求めることがで
きる。
Further, as shown by an arrow 106 in FIG. 4A, when the grip 14 is moved along the guide rod 16 and the operation portion 12 is tilted, the joysticks 70, 72 and the expansion / contraction detector 86, 88 and the displacement detector 26 output signals, and these output signals
The three-dimensional position of the detection unit 30 can be obtained as follows.

【0018】図4(A)の状態を線図によって模式的に
に示すと、図4(B)の如くなる。ここに、ロッド部8
0の揺動支点をO、スライドロッド92の先端部をA、
ロッド部78の揺動支点をC、スライドロッド90の先
端部をB、検出部30の位置をPとしている。また、線
分OAの傾斜角をα、線分BCの傾斜角をβとする。こ
のようにした場合、上記したように線分OAおよび線分
BCの傾斜角α、βとその傾斜方向は、ジョイスティッ
ク70、72によって得られる。また、線分OAおよび
線分BCの長さは、伸縮検出器86、88の出力信号に
よって求められる。従って、AとBとの三次元位置がこ
れらから求められ、線分OAと線分ABとのなす角γを
算出することができる。さらに、AP間の長さは、変位
検出器26の出力信号によって求められる。そこで、点
Pの座標の求め方は、一般的に示した図5に沿って説明
すると、次のようになる。
The state of FIG. 4A is schematically shown in a diagram, as shown in FIG. 4B. Here, the rod part 8
The swing fulcrum of 0 is O, the tip of the slide rod 92 is A,
The swing fulcrum of the rod portion 78 is C, the tip of the slide rod 90 is B, and the position of the detection portion 30 is P. Further, the inclination angle of the line segment OA is α, and the inclination angle of the line segment BC is β. In this case, the joysticks 70 and 72 can obtain the inclination angles α and β of the line segment OA and the line segment BC and the inclination directions thereof, as described above. Further, the lengths of the line segment OA and the line segment BC are obtained from the output signals of the expansion / contraction detectors 86 and 88. Therefore, the three-dimensional positions of A and B can be obtained from these, and the angle γ formed by the line segment OA and the line segment AB can be calculated. Further, the length between the APs is obtained by the output signal of the displacement detector 26. Therefore, the method of obtaining the coordinates of the point P will be described below with reference to FIG. 5 generally shown.

【0019】上記したところから、図5(A)のOAの
長さaとAPの長さb、および線分OAとZ軸とのなす
角θ1 、線分OAと線分APとのなす角θ2 、さらに図
5(B)の線分OPのXY平面に投影した線分OP′が
Y軸となす角θ4 は既知である。まず、線分OPの長さ
rを求めると、
From the above, the length a of OA and the length b of AP in FIG. 5A, the angle θ 1 formed by the line segment OA and the Z axis, and the angle formed by the line segment OA and the line segment AP. .theta.2, and the angle .theta.4 formed by the line segment OP 'projected on the XY plane of the line segment OP in FIG. First, when the length r of the line segment OP is calculated,

【数1】r2 =a2 +b2 −2abcosθ2[Equation 1] r2 = a2 + b2 -2abcos θ2

【数2】r=(a2 +b2 −2abcosθ2 )1/2 である。## EQU2 ## r = (a2 + b2 -2abcos .theta.2) 1/2.

【0020】一方、線分OPと線分OAとのなす角θ3
は、
On the other hand, the angle θ3 formed by the line segment OP and the line segment OA
Is

【数3】(r/sinθ2 )=(b/sinθ3 )[Formula 3] (r / sin θ2) = (b / sin θ3)

【数4】sinθ3 =(bsinθ2 )/r## EQU00004 ## sin.theta.3 = (bsin.theta.2) / r

【数5】θ3 =sin-1{(bsinθ2 )/r} となる。## EQU00005 ## .theta.3 = sin-1 {(bsin .theta.2) / r}.

【0021】そこで、点Pの座標(xP,yP,zP )は、Therefore, the coordinates (xP, yP, zP) of the point P are

【数6】xP =OP′sinθ4 =rsin(θ1 +θ3 )・sinθ4[Equation 6] xP = OP'sin θ4 = rsin (θ1 + θ3) · sin θ4

【数7】yP =rsin(θ1 +θ3 )・cosθ4[Equation 7] yP = rsin (θ1 + θ3) ・ cos θ4

【数8】zP =rcos(θ1 +θ3 ) として求めることができる。また、図4(A)に示した
状態でグリップ14を軸回りに回転させれば、案内杆1
6がグリップ14とともに回転し、ポテンショメータ5
6の出力信号からその回転量をX軸、Y軸、Z軸回りの
回転量に分解することができる。この結果、ジョイステ
ィック70、72と伸縮検出器86、88とポテンショ
メータ56と変位検出器26との出力信号を取り込むこ
とにより、操作部12の6つの自由度の成分を同時に得
ることができ、ティーチングボックス等におけるティー
チング作業などを容易、簡易に行うことができる。
## EQU8 ## It can be obtained as zP = rcos (.theta.1 + .theta.3). If the grip 14 is rotated around the axis in the state shown in FIG. 4 (A), the guide rod 1
6 rotates with the grip 14, and the potentiometer 5
From the output signal of 6, the rotation amount can be decomposed into rotation amounts around the X axis, the Y axis, and the Z axis. As a result, by taking in the output signals of the joysticks 70, 72, the expansion / contraction detectors 86, 88, the potentiometer 56, and the displacement detector 26, the six degrees of freedom components of the operating unit 12 can be obtained at the same time, and the teaching box It is possible to easily and easily perform teaching work in the above.

【0022】そして、実施例においては、操作部12の
傾きをジョイスティック70、72によって検出すると
ともに、操作部12の回転をポテンショメータ56によ
って検出しているため、各自由度に対応した成分の分離
性が良好となり、正確な制御を実現することができる。
しかも、操作部12を一対のジョイスティック70、7
2の間に配置したことにより、操作部12を実際に動か
すことができる範囲(操作量)を大きくすることができ
るとともに、グリップ14の位置を原点としてグリップ
14を実際に上下方向に移動させたり、軸回りに回転さ
せることができるため、オペレータに現実的な操作感覚
を与えることが可能であり、操作レバー装置10の操作
性が向上してオペレータの戸惑いなどを軽減でき、入力
操作の能率を高めることができ、微妙な操作も可能とな
って制御精度を向上できる。また、実施例においては、
6つの自由度を同時に得られるため、切り換えスイッチ
などの省略が可能で、簡素な構造とすることができる。
In the embodiment, since the tilt of the operating portion 12 is detected by the joysticks 70 and 72 and the rotation of the operating portion 12 is detected by the potentiometer 56, the separability of components corresponding to each degree of freedom is detected. Is improved and accurate control can be realized.
Moreover, the operation unit 12 is connected to the pair of joysticks 70, 7
By arranging between the two, it is possible to increase the range in which the operation unit 12 can be actually moved (the operation amount), and to actually move the grip 14 in the vertical direction with the position of the grip 14 as the origin. Since it can be rotated around the axis, it is possible to give the operator a realistic operation feeling, the operability of the operation lever device 10 can be improved, and the operator's confusion can be reduced, and the efficiency of input operation can be improved. It is possible to increase the control accuracy, and it is possible to perform delicate operations and improve control accuracy. Also, in the embodiment,
Since six degrees of freedom can be obtained at the same time, a changeover switch or the like can be omitted, and a simple structure can be obtained.

【0023】図6、図7は、操作レバー装置の第2実施
例の正面図と分解図である。これらの図において、操作
部12がグリップ14と、このグリップ14を貫通して
いる案内杆16とから構成してあり、案内杆16に軸線
と平行にガイド溝110が設けてある。そして、案内杆
16には、変位検出器26が挿入され、グリップ14に
設けたねじ孔112から挿入したねじ114によって、
変位検出器26の検出部30をグリップ14に固定する
ようにしてあって、検出部30がグリップ14と一体に
矢印115のように案内杆16の軸方向に移動できるよ
うになっている。
6 and 7 are a front view and an exploded view of a second embodiment of the operating lever device. In these figures, the operating portion 12 is composed of a grip 14 and a guide rod 16 penetrating the grip 14, and the guide rod 16 is provided with a guide groove 110 parallel to the axis. Then, the displacement detector 26 is inserted into the guide rod 16, and by the screw 114 inserted from the screw hole 112 provided in the grip 14,
The detection unit 30 of the displacement detector 26 is fixed to the grip 14, and the detection unit 30 can be moved integrally with the grip 14 in the axial direction of the guide rod 16 as indicated by an arrow 115.

【0024】案内杆16の両端部には、リング118、
118と複数のねじ120とによってキャップ122、
122が取り付けてある。これらのキャップ122は、
接続ピン124、124を備えており、この接続ピン1
24が継手部材126を介してスライドピン128、1
28の一端側に接続してある。そして、スライドピン1
28の他端側は、シース130、130に挿入してあ
る。シース130は、軸線方向に長円孔132を有して
おり、シース130に挿入したスライドピン128の端
部に、シース130に外嵌したコイルばね134の一端
をねじ133によって止めることができるようになって
いる。このコイルばね134の他端は、ねじ135によ
ってシース130に止めてある。また、ねじ135は、
ジョイスティック137、139の揺動ロッド82、8
4とシース130とを連結している。このジョイスティ
ック137、139は、揺動ロッド82、84が軸回り
に回転可能で、その回転量を検出できる三次元ジョイス
ティックとなっている。
At both ends of the guide rod 16, rings 118,
118 and a plurality of screws 120, a cap 122,
122 is attached. These caps 122
It is equipped with connecting pins 124, 124, and this connecting pin 1
24 is a slide pin 128, 1 via a joint member 126.
It is connected to one end of 28. And slide pin 1
The other end side of 28 is inserted into the sheaths 130, 130. The sheath 130 has an oval hole 132 in the axial direction, and one end of the coil spring 134 fitted onto the sheath 130 can be stopped by a screw 133 at the end of the slide pin 128 inserted into the sheath 130. It has become. The other end of the coil spring 134 is fixed to the sheath 130 with a screw 135. Also, the screws 135 are
Swing rods 82, 8 of joysticks 137, 139
4 and the sheath 130 are connected. The joysticks 137 and 139 are three-dimensional joysticks in which the swing rods 82 and 84 are rotatable about their axes and the amount of rotation thereof can be detected.

【0025】すなわち、ジョイスティック137、13
9は、通常の三次元ジョイスティックと同様に構成して
あり、ジョイスティック137を例にして図8に示した
ように、揺動ロッド82の基端部150が球状に形成し
てあって、取付台74に固定した受部152とともに球
関節を構成している。また、基端部150には、矢印1
54のように軸回りに回転する揺動ロッド82の回転量
を検出するZ軸ポテンショメータ156の検出ピン15
8が接続してある。さらに、Z軸ポテンショメータ15
6には、円弧状のアーム160が取り付けてあり、この
アーム160の先端に、矢印161のように揺動ロッド
82の紙面に直交した方向の傾斜を検出するX軸ポテン
ショメータ162の検出ピン164が接続してある。そ
して、Z軸ポテンショメータ156とX軸ポテンショメ
ータ162とに直交した方向には、揺動ロッド82を矢
印166のように傾斜させたことを検出するY軸ポテン
ショメータ(図示せず)が設けてある。
That is, the joysticks 137, 13
9 has the same structure as a normal three-dimensional joystick, and the joystick 137 is used as an example, as shown in FIG. A ball joint is formed with the receiving portion 152 fixed to 74. In addition, an arrow 1 is attached to the base end portion 150.
The detection pin 15 of the Z-axis potentiometer 156 that detects the amount of rotation of the swing rod 82 that rotates around the axis as in 54.
8 is connected. Furthermore, the Z-axis potentiometer 15
An arcuate arm 160 is attached to the arm 6, and a detection pin 164 of an X-axis potentiometer 162 for detecting the inclination of the swing rod 82 in the direction orthogonal to the paper surface as indicated by an arrow 161 is attached to the tip of the arm 160. It is connected. A Y-axis potentiometer (not shown) is provided in the direction orthogonal to the Z-axis potentiometer 156 and the X-axis potentiometer 162 to detect that the swing rod 82 is tilted as indicated by arrow 166.

【0026】この第2実施例においても、前記実施例と
同様の操作をすることができる。すなわち、図9(A)
に示したように、グリップ14を矢印140のように上
方に移動させるとともに、操作部12に矢印142のよ
うな力を作用させ、操作部12を左方向に平行移動させ
たり、図8(B)、(C)のように操作部12を任意の
方向に傾けたりすることができる。なお、スライドピン
128のスライド量(伸長量)は、図示しないポテンシ
ョメータやスリーブセンサ等によって検出される。これ
により、前記実施例の場合と同様に操作部12の6自由
度の情報を容易に得ることができ、前記実施例と同様の
効果が得られる。しかも、三次元ジョイスティック13
7、139を用いたことにより、操作部12の構造を簡
素にすることができる。
Also in this second embodiment, the same operation as in the above embodiment can be performed. That is, FIG. 9 (A)
As shown in FIG. 8, the grip 14 is moved upward as shown by an arrow 140, and a force as shown by an arrow 142 is applied to the operating portion 12 to translate the operating portion 12 in the left direction, or as shown in FIG. ) And (C), the operation unit 12 can be tilted in any direction. The slide amount (extension amount) of the slide pin 128 is detected by a potentiometer, a sleeve sensor, or the like (not shown). As a result, as in the case of the above-described embodiment, it is possible to easily obtain the information of 6 degrees of freedom of the operation unit 12, and the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained. Moreover, the three-dimensional joystick 13
By using Nos. 7 and 139, the structure of the operation unit 12 can be simplified.

【0027】なお、前記実施例においては、産業ロボッ
トのティーチングに用いる場合について説明したが、コ
ンピュータ支援設計装置(CAD)の入力用や、多軸制
御を必要とするパワーショベル、クレーン、ロボットな
どの遠隔制御装置またはゲーム機の操作レバー等として
使用してもよい。
In the above-described embodiment, the case of using for teaching the industrial robot has been described, but it is used for input of the computer aided design device (CAD) and for power shovels, cranes, robots, etc. which require multi-axis control. It may be used as an operation lever of a remote control device or a game machine.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、一対のロッド間に屈曲可能に接続した操作部のグリ
ップグリップが軸方向に移動可能であって、操作部を接
続したロッドが任意の方向に傾斜が可能となっているた
め、いわゆるプラス側への操作やマイナス側への操作
等、オペレータがイメージしたとおりの操作をすること
ができ、操作性が向上する。
As described above, according to the present invention, the grip of the operating portion connected between the pair of rods so as to be bendable is movable in the axial direction, and the rod connecting the operating portion is provided. Since it can be tilted in any direction, it is possible to perform operations as the operator imagines, such as so-called plus-side operation and minus-side operation, thus improving operability.

【0029】また、操作部をロッドに対してに回転可能
に構成したことにより、操作部を任意の方向に傾斜させ
て操作部を回転し、この回転を検出して直交した3つの
軸の回りの回転に分解することにより、6つの自由度に
対応した成分を容易に得られる。
Further, since the operating portion is configured to be rotatable with respect to the rod, the operating portion is tilted in an arbitrary direction to rotate the operating portion, and this rotation is detected to rotate around the three orthogonal axes. By decomposing into rotations of, the components corresponding to the six degrees of freedom can be easily obtained.

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

【図1】本発明の第1実施例に係る操作レバー装置の正
面図である。
FIG. 1 is a front view of an operating lever device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の分解図である。FIG. 2 is an exploded view of the first embodiment.

【図3】実施例の作用を説明する図であって、操作部を
軸線と直交した方向に操作した状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment and is a diagram showing a state in which the operating portion is operated in a direction orthogonal to the axis.

【図4】実施例の作用を説明する図であって、操作部を
傾斜させた状態を示す図である。
FIG. 4 is a view for explaining the operation of the embodiment, and is a view showing a state in which the operation portion is tilted.

【図5】実施例のグリップの位置の求め方の説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of how to obtain a grip position according to the embodiment.

【図6】第2実施例の正面図である。FIG. 6 is a front view of the second embodiment.

【図7】第2実施例の分解図である。FIG. 7 is an exploded view of the second embodiment.

【図8】第2実施例に用いた三次元ジョイスティックの
説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a three-dimensional joystick used in the second embodiment.

【図9】第2実施例の作用を説明する図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 操作レバー装置 12 操作部 14 グリップ 16 案内杆 26 変位検出器 38、40 回転台 56 回転角検出器(ポテンショメータ) 70、72 傾斜検出器(ジョイスティック) 78、80 ロッド部 86、88 伸縮部(伸縮検出器) 90、92 スライドロッド 94、96、126 継手部材 10 Operation lever device 12 Operation part 14 Grip 16 Guide rod 26 Displacement detector 38, 40 Rotating table 56 Rotation angle detector (potentiometer) 70, 72 Inclination detector (joystick) 78, 80 Rod part 86, 88 Expansion / contraction part (expansion / contraction) Detector) 90,92 Slide rod 94,96,126 Joint member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれが固定部に対して任意の方向に
傾斜可能に接続され、先端部を対向させて配置した一対
のロッドと、軸方向に移動可能なグリップを有し、前記
各ロッドの先端部に屈曲可能に接続した操作部と、前記
各ロッドに設けた伸縮部とを備えていることを特徴とす
る操作レバー装置。
1. A pair of rods, each of which is connected to a fixed portion so as to be tiltable in an arbitrary direction, and has tip portions opposed to each other, and a grip movable in the axial direction. An operation lever device comprising: an operation portion bendably connected to a tip end portion; and a telescopic portion provided on each rod.
【請求項2】 前記操作部は、前記各ロッドに対して軸
回りに回転可能であることを特徴とする請求項1に記載
の操作レバー装置。
2. The operating lever device according to claim 1, wherein the operating portion is rotatable with respect to the rods about an axis.
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