JPH0866882A - 多軸ジョイスティック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直線移動性を高めること。 【構成】 グリップ１０の底部がＺ軸シャフト１４に連
結され、Ｚ軸シャフト１４をスプリングリターン機構２
８によって中立点に保持するリニアセンサ付きのＺ軸セ
ンサユニット２６に設ける。このＺ軸センサユニットの
支持フレーム４２をジンバル機構を形成する矩形フレー
ム４８、８２に取り付け、Ｘ軸およびＹ軸回りに回転さ
せ、かつスプリングリターン機構５６、９０によって中
立点に保持されている。これによりグリップ１０のＸ
軸、Ｙ軸またはＺ軸方向の変位が中立点からの変位とし
て、ポテンショメータ５４、８８または４０によってそ
れぞれ検出される。またグリップ１０がＸ軸、Ｙ軸また
はＺ軸を中心に回転操作されたときには、グリップ１０
からＺ軸シャフト１４に作用するモーメントによる応力
が歪みゲージ１１０で検出され、歪みゲージ１１０の検
出出力によって各軸を中心とした回転操作量として出力
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多軸ジョイスティック
に係り、特に、三次元的な動きをするロボットマニピュ
レータ、水中、空中、宇宙空間を移動するビークル等の
操作を行うに好適な多軸ジョイスティックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マニピュレータ、ビークル等の操
作を行うジョイスティックは３軸のものが一般に使用さ
れている。このようなジョイスティックの操作に応答し
て三次元指令を生成するに際しては、２個のジョイステ
ィックを併用したり、スイッチの切り換えで３軸×２に
よる信号を生成していたが、ロボット等の制御対象の動
きとジョイスティックの操作方向とが一致しないことが
あり、効率的でないという問題点があった。 そこで、
ジョイスティックとして６軸のすべての軸の信号生成に
力センサを用いたものが提案されている。このジョイス
ティックは、左右（Ｘ軸）、前後（Ｙ軸）、上下（Ｚ
軸）方向の変位を力センサで検出するとともに、各軸を
中心とした回転量を力センサで検出するようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、全軸の信号生
成に力センサを用いたものでは、各軸に沿った変位の検
出と各軸を中心とした回転量の検出との区別が手の感覚
では得られないため、軸間の干渉が起こりやすく、特に
直線移動制御を指令する場合、直線移動性が劣るという
問題点がある。

【０００４】本発明の目的は、多軸構造としながら、直
交３軸間の干渉を防止し、直線移動性を高めることがで
きるとともに、軸方向変位操作および軸回りの回転操作
との干渉を効果的に防止できる多軸ジョイスティックを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前期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、直交３軸方
向の移動と各軸回りの回転を操作出力可能とした多軸ジ
ョイスティックにおいて、前記直交３軸機構の１軸に取
り付けられ各軸に沿う位置変位を付与するグリップを有
し、このグリップによる位置指令信号を中立点復帰機構
を介して中立点からの回転変位または直線移動変位とし
て検出する変位センサを設け、前記グリップとこの取付
軸の間にはグリップ回転応力検出用のセンサビームを設
けるとともにこのセンサビームにはグリップに加わるモ
ーメントを検出する歪みゲージ等の力センサを設けて各
軸回りの回転指令信号を発生可能としたものである。

【０００６】この場合において、前記直交３軸機構は直
交２軸回りに回転変位を与えるジンバル機構と、このジ
ンバルの軸交点を通りジンバル平面を昇降する直交軸と
から構成され、ジンバル回転軸部には中立点に回転復帰
させるスプリングリターン機構を設けるとともにその回
転変位検出センサを設け、ジンバル平面との直交軸を昇
降スライド可能としつつ軸部自重を加味したスプリング
リターン機構により中立点復帰を可能とし、リニアセン
サによる直線変位を検出可能とすればよい。

【０００７】また、前記センサビームはジンバル平面と
の直交軸に放射状に突出された３本のビームより構成さ
れ、これらビームの先端周囲にグリップを取り付けてな
り、グリップにより付与される回転操作モーメントを各
ビームのねじり応力として検出する歪みゲージをビーム
の外周面に設けるようにすることができる。

【０００８】更に、前記各センサビームはＯリングを介
して前記グリップに形成した溝に装着する構成とでき
る。

【０００９】前記直交３軸機構は、前記支持フレームを
覆うカバー内に収納されており、前記カバーにはオペレ
ータの腰に装着されるベルトが装着可能なベルト装着部
が形成されるようにすればよい。

【００１０】

【作用】前記した手段によれば、直交３軸機構のＸ軸、
Ｙ軸およびＺ軸方向に沿った変位が各変位センサで検出
され、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を中心としたグリップの回
転量が各力センサで検出されるため、グリップ操作時の
直線移動性を高めることができる。即ち各軸に沿った操
作が行われた後はグリップが常に中立点に復帰するた
め、軸方向の操作と軸を中心とした操作との区別を手の
感覚で容易に区別することができる。また各センサビー
ムがＯリングを介してグリップの溝に装着されているた
め、各センサビームが一点で支持され、滑らかな操作感
覚が得られる。更に、各センサがカバー内に収納され、
カバーにはベルト装着部が形成されているため、オペレ
ータのベルトに取り付けて操作することができ、携帯用
として用いることができる。

【００１１】

【実施例】以下、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に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明に係る多軸ジョイスティック
の分解斜視図、図２は多軸ジョイスティックを組み立て
た状態を示す斜視図であり、図３は多軸ジョイスティッ
クの操作方向を説明するための図、図４は多軸ジョイス
ティックの全体構成を示す斜視図である。

【００１３】図１ないし図４から理解できるように、多
軸ジョイスティックとしての６軸ジョイスティックは、
グリップ１０を左右に操作することでＸ軸方向の位置移
動操作を、前後に操作することでＹ軸方向の位置移動操
作を、また上下に昇降操作することでＺ軸方向の位置移
動操作を行わせるようになっている。この例ではＸ−Ｙ
平面に沿った移動をジンバル機構の回転変位により検出
し、この平面に直交するＺ軸方向の移動をジンバル機構
の軸交点を通るようにスライド可能に取り付けたＺ軸シ
ャフトの直線移動変位により検出するようにしている。
そして、グリップ１０をＺ軸シャフトの先端に取り付け
た構成としている。このような構成に加えて、グリップ
１０の底部側に構成した直交３軸機構には、直交座標系
のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸に沿った変位を検出する変位セ
ンサと、後述するようにＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を中心と
した回転量を検出する力センサを備えており、各種セン
サがカバー１２内に収納されている。カバー１２の略中
央部上方から突出するＺ軸シャフト１４の先端にグリッ
プ１０が取り付けられている。

【００１４】まず、Ｚ軸シャフト１４は、図６と図７に
示すように、Ｚ軸センサユニット２６のスプリングリタ
ーン機構２８に摺動自在に支持され、グリップ１０のＺ
軸方向に沿った操作に応答して中立点（ジンバル機構の
Ｘ軸とＹ軸の交点）から＋Ｚ方向または−Ｚ方向に摺動
するようになっている。即ち、Ｚ軸シャフト１４は、ス
プリングリターン機構２８の筒体３０内に摺動自在に収
納されており、中央部に突起３２が形成されている。Ｚ
軸シャフト１４の外周側には突起３２を挟んで上下にス
プリング３２、３４が装着されており、各スプリング３
２、３４の弾性力によって、定常時には突起３２が常に
中立点に保持されるようになっている。グリップ１０が
Ｚ軸方向に沿って下方に操作されたときには下部スプリ
ング３４の弾性力に抗して下方に移動し、グリップ１０
の操作が解除されたとには中立点（元の位置）に復帰す
るようになっている。一方、グリップ１０が上方に操作
されたときには、上部スプリング３２の弾性力に抗して
上方に移動し、操作力が解除されたときには上部スプリ
ング３２の弾性力によって中立点に復帰するようになっ
ている。なお、各スプリング３２、３４はそれぞれスプ
リング座面を形成している押さえリング３６、３８を介
して突起３２と当接するようになっている。

【００１５】またＺ軸センサユニット２６においては、
＋Ｚ方向と−Ｚ方向の操作力をほぼ同じ力にするため
に、グリップ１０とＺ軸シャフト１４の重量をｆgとし
たとき、スプリング３２の付勢力ｆu、スプリング３４
の付勢力ｆdとの関係は次の式を満たすように設定して
いる。

【００１６】

【数１】ｆu＋ｆg＝ｆd−ｆg ∴ｆd＝ｆu＋２ｆg……（１） またＺ軸シャフト１４の底部はリニアポテンショメータ
４０に連結されており、Ｚ軸シャフト１４のＺ軸方向に
沿った変位がリニアポテンショメータ４０によって検出
されるようになっている。

【００１７】さらに、Ｚ軸センサユニット２６の中立点
に対応する筒体３０の外周囲にはフランジ状の支持フレ
ーム４２が固定されており、この支持フレーム４２をＸ
−Ｙ軸ジンバル機構に対し、当該支持フレーム４２の前
後両端面にＹ軸方向に沿うように突出形成した左右回転
軸４４、４６を装着して、Ｚ軸センサユニット２６の全
体が回転軸４４、４６を中心軸として左右回転可能に取
り付けられている。

【００１８】ジンバル機構は小形矩形フレームとこれを
内包する大形矩形フレームとを有し、この実施例では大
形矩形フレームを固定状態として、内包される小形矩形
フレームをＸ軸回りに前後回転できるように取り付ける
とともに、小形矩形フレームの内部に前記Ｚ軸センサユ
ニット２６の支持フレーム４２を同一平面となるように
配置し、上記したようにＹ軸に沿った上記左右回転軸４
４、４６を小形矩形フレーム４８の穴５０、５２内に回
転自在に装着している。これにより、中央部のＺ軸セン
サユニット２６は前後左右に回転できるものとなる。

【００１９】すなわち、前記小形矩形フレーム４８の前
部穴５０にはＹ軸回りの回転量（左右回転量）を検出す
るためのポテンショメータ５４が装着され、ポテンショ
メータ５４の軸と回転軸４４が連結されるようになって
いる。そしてＺ軸センサユニット２６の支持フレーム４
２は回転軸４４、４６を中心に回転自在に小形矩形フレ
ーム４８で支持され、Ｙ軸回りの左右回転変位がポテン
ショメータ５４で検出されるようになっている。ポテン
ショメータ５４による変位は、中立点からの変位として
検出されるようになっている。この中立点からの変位を
検出するため、Ｚ軸センサユニット２６をフランジ形支
持フレーム４２から直立させるように中立点復帰機構が
設けられおり、これは支持フレーム４２と小形矩形フレ
ーム４８の間で取り付けている。

【００２０】この中立点復帰機構は、小形矩形フレーム
４８の後部穴５２とこれに装着される回転軸４６との間
に配置された回転スプリングリターン機構５６により構
成されている。この回転スプリングリターン機構５６
は、図８に示すように、相互に平面回転できるようにＺ
軸センサユニット２６の後部回転軸４６を貫通させて接
合された２枚のプレート５８、６０を備えている。両プ
レート５８、６０は、これらに形成した切り欠き部分に
渡し掛けられたスプリング６２を介して各プレート５
８、６０とが連結され、このスプリング６２により常時
は矩形縁辺が一致するように設定されている。これら各
プレート５８、６０の左右縁辺にはそれぞれ溝６４、６
６、６８、７０が形成されており、これら互いに一致す
る溝６４、６６（６８、７０）は溝幅が上下にずれて設
定されている。片側の溝６４、６６内にはＺ軸センサユ
ニット２６の支持フレーム４２に形成した可動突起７２
が装着され、他方の溝６８、７０内には小形矩形フレー
ム４８側に形成した固定突起７４が装着されるようにな
っている。そして可動突起７４は定常状態にあるときに
はスプリング６２の弾性力によって中立点に保持される
ようになっており、可動突起７４に力が作用したとき、
すなわちＺ軸センサユニット２６が左右に操作されたと
きにはプレート５８（図４で反時計方向）もしくはプレ
ート６０（図４で時計方向）が回転軸４６を中心に回動
し、プレート５８もしくはプレート６０の片側溝７０、
６８が固定突起７２に当接するまで回転されることにな
る。そしてＺ軸センサユニット２６に作用した力が解除
されると、スプリング６２の弾性力によってＺ軸センサ
ユニット２６が中立点に復帰される。

【００２１】また小形矩形フレーム４８の外面部分には
Ｘ軸方向に沿った回転軸７６、７８が固定突設されてい
るとともに、一方の回転軸７６の側部近傍に可動突起８
０が膨出形成されている。各回転軸７６、７８は、大形
矩形フレーム８２の内面側にＸ軸方向に一致するように
形成された穴８４、８６内にそれぞれ回転自在に装着さ
れるようになっている。即ち小形矩形フレーム４８は回
転軸７６、７８を中心として前後に回転自在に大形矩形
フレーム８２に支持されている。一方の穴８４内には小
形矩形フレーム４８の回転量を検出するポテンショメー
タ８８が装着され、他方の穴８６側には小形矩形フレー
ム４８用のスプリングリターン機構９０が配置されるよ
うになっている。したがって、小形矩形フレーム４８の
Ｙ軸方向に沿った回転変位が、ポテンショメータ８８で
検出され、同時に回転軸７６側で小形矩形フレーム４８
がスプリングリターン機構９０によって中立点に復帰さ
れるようになっているため、支持フレーム４８のＹ軸方
向に沿った回転変位は中立点からの変位として検出され
るようになっている。スプリングリターン機構９０は上
述した場合（図８）と同様に形成され、大形矩形フレー
ム８２に前記穴８６を挟んで小形フレーム４８の可動突
起８０と対称位置に固定突起８９を突設させている。両
突起８０、８９を図８に示したように溝６２、６４およ
び溝６８、７０に係合させ、スプリング６２による復帰
動作を行わせるようにしている。

【００２２】このようなことから、グリップ１０を左右
方向に操作すると、この操作量は小形矩形フレーム４８
に対する中立点からのＹ軸回りのＺ軸センサユニット２
６の回転量としてポテンショメータ５４に電気信号を発
生させることができ、左右方向の移動指令信号とするこ
とができる。また、グリップ１０を前後に操作すると、
この操作量は大形矩形フレーム８２に対し、その中立点
からＸ軸回りにＺ軸センサユニット２６と一体で回転す
る小形矩形フレーム４８の回転量としてポテンショメー
タ８８に電気信号を発生させることができ、前後方向の
移動指令信号とすることができる。更に、グリップ１０
を上方若しくは下方に操作させることにより、Ｚ軸セン
サユニット２６のシャフト１４が昇降され、中立点から
の移動量をリニアエンコーダ４０に操作量に応じた電気
信号を発生させることができ、上下移動指令信号とする
ことができる。

【００２３】次に、直交３軸回りの回転操作モードを行
わせるため、グリップ１０とＺ軸シャフト１４との間に
モーメント検出部が設けられている。まず、グリップ１
０の側面には押しボタンスイッチ９２とトリガスイッチ
９４が設けられており、グリップ１０内には、グリップ
１０からＺ軸シャフト１４に作用する応力に応答してＸ
軸、Ｙ軸またはＺ軸を中心としたグリップ１０の回転量
を検出する力センサが収納されている。即ち、図９と図
１０に示すように、Ｚ軸シャフト１４の頂部には、Ｚ軸
シャフト１４から軸回りに１２０度の等角度間隔をおい
て放射状に突出された３本のセンサビーム９６、９８、
１００がＺ軸シャフト１４と一体に形成されており、各
センサビーム９６、９８、１００の先端側がＯリング１
０２を介してグリップ１０の溝１０４、１０６、１０８
内に装着されている。そして各センサビーム９６、９
８、１００は角形断面に形成され、それらの各面には歪
みゲージ１１０が４個ずつ装着されている。各歪みゲー
ジ１１０は各センサビーム９６、９８、１００に作用す
る応力に応答して歪み信号を発生するようになってい
る。

【００２４】各歪みゲージ１１０の出力信号は、図１１
に示されるように、増幅器１１２に出力され、ここで増
幅された後演算器１４に出力されるようになっている。
この演算器１１４は、各歪みゲージ１１０からの信号を
基にＸ軸を中心としたグリップ１０の回転モーメント量
Ｍｘ、Ｙ軸を中心としたグリップ１０の回転モーメント
量Ｍｙ、Ｚ軸を中心としたグリップ１０の回転モーメン
ト量Ｍｚを算出するようなっている。これらの回転モー
メント量を算出するに際しては、次の（２）式から
（４）式を基に算出することとしている。

【００２５】

【数２】 Ｍx＝Ｒ（−Ｆ1z＋Ｆ2zｓｉｎ３０°＋Ｆ3zｓｉｎ３０°）…（２）

【数３】 Ｍｙ＝Ｒ（−Ｆ2zｃｏｓ３０°＋Ｆ3zｃｏｓ３０°）…（３）

【数４】Ｍｚ＝−Ｒ（Ｆ1＋Ｆ2＋Ｆ3）…（４） ただし、Ｆ1z、Ｆ2z、Ｆ3zは各ビーム９６、９８、１０
０に作用するＺ方向の作用力である。

【００２６】（１）から（４）式を基にグリップ１０の
回転量を検出するに際しては、図１２に示すように、セ
ンサビーム９６に作用する力をＦ1とし、センサビーム
９８に作用する力をＦ2とし、センサビーム１００に作
用する力をＦ3としている。そしてこれらの力及び相互
の力の関係は次の式で表される。

【００２７】

【数５】Ｆ1＝Ｋ1（ΔＲ7−ΔＲ8）…（５）

【数６】Ｆ2＝Ｋ1（ΔＲ9−ΔＲ10）…（６）

【数７】Ｆ3＝Ｋ1（ΔＲ11−ΔＲ12）…（７）

【数８】Ｆ1z＝Ｋ2（ΔＲ2−ΔＲ1）…（８）

【数９】Ｆ2z＝Ｋ2（ΔＲ4−ΔＲ2）…（９）

【数１０】Ｆ3z＝Ｋ2（ΔＲ6−ΔＲ5）…（１０）

【００２８】上記各式で、ΔＲは歪みゲージによる出力
値であり、添え字は図１２のゲージ番号を示している。

【００２９】なお、更にカバー１２の上部には各種操作
スイッチ１６が複数個配置されているとともに、非常停
止スイッチ１８が配置されている。そしてカバー１２の
端部にはベルト装着部２０が形成されている。このベル
ト装着部２０は湾曲した形状に形成されており、このベ
ルト装着部２０には、図５に示すように、オペレータ２
２の腰に装着されるベルト２４が装着可能になってい
る。このため、６軸ジョイスティックは、カバー１２を
オペレータ２２の腰の部分に装着した状態で、オペレー
タ２２がグリップ１０を操作できるような携帯型に構成
されている。

【００３０】上記構成において、オペレータ２２がベル
ト２４に装着された６軸ジョイスティックのグリップ１
０を掴んでＸ軸、Ｙ軸またはＺ軸方向に沿って操作する
と、Ｘ軸方向の変位が中立点からの変位としてポテンシ
ョメータ５４で検出され、Ｙ軸方向の変位が中立点から
の変位としてポテンショメータ８８で検出され、Ｚ軸方
向の変位が中立点からの変位としてポテンショメータ４
０でそれぞれ検出される。この場合オペレータ２２がグ
リップ１０に対する操作力を解除すると、グリップ１０
はスプリングリターン機構の作用によって中立点に復帰
されることになる。更にオペレータ２２がグリップ１０
を掴んでグリップ１０をＸ軸、Ｙ軸またはＺ軸を中心に
回転すると、グリップ１０からＺ軸軸シャフト１４に作
用する応力が各軸を中心とした回転量として歪みゲージ
１１０によって検出される。そして各歪みゲージ１１０
の検出出力を基に演算器１１４でグリップ１０の回転操
作量が検出される。

【００３１】このようなことから、本実施例によれば、
オペレータ２２がグリップ１０を操作する場合、各軸方
向に沿った操作方向と各軸を中心とした回転操作方向を
確実に区別することができ、相互の干渉を防止しながら
直線移動性を高めることができる。更に各センサビーム
９６、９８、１００がＯリング１０２を介して溝１０
４、１０６、１０８に装着されているため、グリップ１
０を回転させたときには各センサビーム９６、９８、１
００はＯリング１０２を介して一点で支持された状態と
なり、滑らかな操作感覚が得られる。

【００３２】また本実施例によれば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
変位センサユニットがカバー１２内に内蔵されているた
め、装置のコンパクト化を図ることができる。また更に
カバー１２のベルト装着部２０にベルト２４を装着する
ことができるため、携帯用としても用いることができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
グリップの３軸方向に沿った変位を中立点からの変位と
して変位センサで検出し、各軸を中心とした回転操作量
を力センサでそれぞれ検出するようにしたため、ロボッ
トによって重要な直線移動については中立点復帰機構に
よる（溝）感覚が補助となって３軸間の干渉が起こりに
くい。結果的に１方向の直線指令が正確に行えるととも
に、各軸方向に沿った直線方向の操作と各軸を中心とし
た回転方向の操作との区別を手の感覚で容易に得ること
ができ、直線移動性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多軸ジョイスティックの分解斜視
図である。

【図２】多軸ジョイスティックを組み立てた状態を示す
斜視図である。

【図３】多軸ジョイスティックの移動方向を説明するた
めの図である。

【図４】多軸ジョイスティックの操作方法を説明するた
めの図である。

【図５】多軸ジョイスティックがオペレータに装着され
た状態を示す図である。

【図６】Ｚ軸センサの斜視図、

【図７】Ｚ軸センサの操作方法を説明するための断面図
である。

【図８】スプリングリターン機構の構成を示す正面図で
ある。

【図９】グリップの内部構成図である。

【図１０】グリップの内部構成を示す要部断面側面図で
ある。

【図１１】歪みゲージの回路構成図である。

【図１２】歪みゲージと応力との関係を説明するための
図である。

【図１３】多軸ジョイスティックの上面図である。

【図１４】多軸ジョイスティックの側面図である。

【図１５】多軸ジョイスティックの正面図である。

【符号の説明】

１０ グリップ １２ カバー １４ Ｚ軸シャフト １６ 操作スイッチ １８ 非常停止スイッチ ２０ ベルト装着部 ２２ オペレータ ２４ ベルト ２６ Ｚ軸センサユニット ２８ スプリングリターン機構 ３０ 筒体 ３２ 突起 ３２、３４ スプリング ３６、３８ 押さえリング ４０ リニアポテンショメータ ４２ 支持フレーム ４４、４６ 回転軸 ４８ 小形矩形フレーム ５０、５２ 穴 ５４ ポテンショメータ ５６ スプリングリターン機構 ５８、６０ プレート ６２ スプリング ６４、６６、６８、７０ 溝 ７２ 可動突起 ７４ 固定突起 ７６、７８ 回転軸 ８０ 可動突起 ８２ 大形矩形フレーム ８４、８６ 穴 ８８ ポテンショメータ ８９ 固定突起 ９０ スプリングリターン機構 ９２ 押しボタンスイッチ ９４ トリガスイッチ ９６、９８、１００ センサビーム １０２ Ｏリング １０４、１０６、１０８ 溝 １１０ 歪みゲージ １１２ 増幅器 １１４ 演算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 憲二 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 伊藤 硬三 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 チャールズ イー カールソン 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交３軸方向の移動と各軸回りの回転を
   操作出力可能とした多軸ジョイスティックにおいて、前
   記直交３軸機構の１軸に取り付けられ各軸に沿う位置変
   位を付与するグリップを有し、このグリップによる位置
   指令信号を中立点復帰機構を介して中立点からの回転変
   位または直線移動変位として検出する変位センサを設
   け、前記グリップとこの取付軸の間にはグリップ回転応
   力検出用のセンサビームを設けるとともにこのセンサビ
   ームにはグリップに加わるモーメントを検出する歪みゲ
   ージ等の力センサを設けて各軸回りの回転指令信号を発
   生可能としたことを特徴とする多軸ジョイスティック。
2. 【請求項２】 前記直交３軸機構は直交２軸回りに回転
   変位を与えるジンバル機構と、このジンバルの軸交点を
   通りジンバル平面を昇降する直交軸とから構成され、ジ
   ンバル回転軸部には中立点に回転復帰させるスプリング
   リターン機構を設けるとともにその回転変位検出センサ
   を設け、ジンバル平面との直交軸を昇降スライド可能と
   しつつ軸部自重を加味したスプリングリターン機構によ
   り中立点復帰を可能とし、リニアセンサによる直線変位
   を検出可能とし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. 【請求項３】 前記センサビームはジンバル平面との直
   交軸に放射状に突出された３本のビームより構成され、
   これらビームの先端周囲にグリップを取り付けてなり、
   グリップにより付与される回転操作モーメントを各ビー
   ムのねじり応力として検出する歪みゲージをビームの外
   周面に設けてなる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。
4. 【請求項４】 前記各センサビームはＯリングを介して
   前記グリップに形成した溝に装着されていることを特徴
   とする請求項３に記載の多軸ジョイスティック。
5. 【請求項５】 前記直交３軸機構は、前記支持フレーム
   を覆うカバー内に収納されており、前記カバーにはオペ
   レータの腰に装着されるベルトが装着可能なベルト装着
   部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４
   のいずれか１項に記載の多軸ジョイスティック。