一种多路输入的球形操控机构的制作方法

本发明属于车辆工程领域，尤其涉及一种多路输入的球形操控机构。

背景技术：

在工程领域，工程机械大多有很多自由度，因此需要多路输入，才可以实现控制，比如全向轮底盘车式叉车（包括90度的omni轮和45度的麦克纳姆轮），具有全向行驶的功能，其运动矢量包括了x向、y向平动和z向转动三个分量，因此驾驶操控全向轮底盘车辆时需要3个输入。

在生活领域，部分设备也需要多路输入才可以实现操控。例如轮椅，至少有两个自由度，需要两路输入才可以完全操控。

多路输入需要方便操控，目前多路输入操控机构绝大多数为形式为摇杆式，但摇杆在结构上为杆式外形，在一些情况下存在伤害操作者的隐患。同时摇杆类结构需要抓握，在无法抓握的情况下难以操作。尤其在手部不方便操作时，摇杆式输入机构的短板就更加凸显出来。

技术实现要素：

本发明提出了一种用来实现多路输入操控的球形操控输入机构，能够提供3个模拟量输入，操作简单，同时操纵机构为球状，更加安全。

本发明的技术方案为：

一种多路输入的球形操控机构，包括操控球、高摩擦材料覆层、底座、盖板、多轴传感器、信号采集单元，多轴传感器固定在底座上，操控球安装在多轴传感器上，操控球的球心通过多轴传感器的所有轴心，操控球可以绕操控球的球心以及绕多轴传感器的所有轴转动，盖板上设有圆形孔，盖板覆盖于操控球上，盖板的上表面位于操控球的球心以上的位置，操控球从盖板的圆孔中伸出，高摩擦材料覆层固定在操控球的外表面，信号采集单元与多轴传感器连接，信号采集单元采集多轴传感器的输出信号，所述的底座用于固定整个操控机构。

本发明的优点如下：

1.本发明的结构自由度丰富，因此能够同时提供3路模拟量输入的操控。

本发明的外形采用球型结构，无尖锐部分以及杆状危险结构，更加安全。

本发明采用非抓握式的摩擦式操控，因此可以作为脚部操控的输入机构。由于球状外形不是采用抓握的方式，而是利用按压摩擦力操控，因此可以方便残障人士使用，还可以作为脚部操控的输入机构。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的操控球绕z轴旋转操控的状态示意图；

图3为本发明的操控球向y轴方向推动的状态示意图；

图4为本发明的操控球向x轴方向推动的状态示意图；

图中，操控球1、高摩擦材料覆层2、底座3、盖板4、多轴传感器5、信号采集单元6。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于

本技术：
所附权利要求书所限定的范围。

如图1-图4所述，一种多路输入的球形操控机构，包括操控球1、高摩擦材料覆层2、底座3、盖板4、多轴传感器5、信号采集单元6，多轴传感器5固定在底座3上，操控球1安装在多轴传感器5上，操控球1的球心通过多轴传感器5的所有轴心，操控球1可以绕操控球1的球心以及绕多轴传感器5的所有轴转动，盖板4上设有圆形孔，盖板4覆盖于操控球1上，盖板4的上表面位于操控球1的球心以上的位置，以保证在操作动作极限时，操控球1的边缘不外露，操控球1从盖板4的圆孔中伸出，高摩擦材料覆层2固定在操控球1的外表面，信号采集单元6与多轴传感器5连接，信号采集单元6采集多轴传感器5的输出信号，所述的底座3用于固定整个操控机构。

本发明使用时，图2为本发明的操控球1绕z轴旋转操控的状态示意图，图3为本发明的操控球1向y轴方向推动的状态示意图，图4为本发明的操控球1向x轴方向推动的状态示意图。

技术特征：

1.一种多路输入的球形操控机构，其特征在于，包括操控球、高摩擦材料覆层、底座、盖板、多轴传感器、信号采集单元，多轴传感器固定在底座上，操控球安装在多轴传感器上，操控球的球心通过多轴传感器的所有轴心，操控球可以绕操控球的球心以及绕多轴传感器的所有轴转动，盖板上设有圆形孔，盖板覆盖于操控球上，盖板的上表面位于操控球的球心以上的位置，操控球从盖板的圆孔中伸出，高摩擦材料覆层固定在操控球的外表面，信号采集单元与多轴传感器连接，信号采集单元采集多轴传感器的输出信号，所述的底座用于固定整个操控机构。

技术总结
本实用新型提供了一种多路输入的球形操控机构，包括操控球、高摩擦材料覆层、底座、盖板、多轴传感器、信号采集单元，操控球安装在多轴传感器上，操控球的球心通过多轴传感器的所有轴心，盖板的上表面位于操控球的球心以上的位置，操控球从盖板的圆孔中伸出，高摩擦材料覆层固定在操控球的外表面，信号采集单元与多轴传感器连接，信号采集单元采集多轴传感器的输出信号。本实用新型结构自由度丰富，能够提供3路模拟量输入的操控。本实用新型的外形采用球型结构，无尖锐部分以及杆状危险结构，更加安全。采用非抓握式的摩擦式操控，可以作为脚部操控的输入机构，利用按压摩擦力操控，因此可以方便残障人士使用。

技术研发人员：赵士兴;齐昌兴;胡建平;董帅;徐凯
受保护的技术使用者：杭州羚动科技有限公司
技术研发日：2019.11.20
技术公布日：2020.04.21