[發(fā)明專利]具有觸覺反饋的操作員交互裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280035905.1
• 申請(qǐng)日: 2012-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN103687999A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·E·康茨;J·L·庫恩;R·G·梅茨格;D·E·奧爾特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號(hào): E02F9/26
• 分類號(hào): E02F9/26;E02F9/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟;尹景娟

1.一種用于機(jī)器（100）的操作員交互組件（110），包括：

基部（146）；

操作員輸入裝置（160），其能夠操作以關(guān)于基部（146）在第一方向上運(yùn)動(dòng)；

第一偏置構(gòu)件（176），其與基部（146）操作地相聯(lián)，并且能夠操作以在第一位置處接觸操作員輸入裝置（160）且抵抗操作員輸入裝置（160）在第一方向上的運(yùn)動(dòng)；

第二偏置構(gòu)件（184），其與基部（146）操作地相聯(lián)，并且能夠操作以在不同于第一位置的第二位置處接觸操作員輸入裝置（160）且抵抗操作員輸入裝置（160）在第一方向上的運(yùn)動(dòng)；和

位置傳感器（132），其能夠產(chǎn)生用于產(chǎn)生機(jī)器控制指令的位置信號(hào)，所述位置信號(hào)指示操作員輸入裝置（160）位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作員交互組件（110），其中，第一偏置構(gòu)件（176）包括彈簧（178）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作員交互組件（110），其中，位置傳感器（132）是能夠產(chǎn)生指示操作員輸入裝置（160）位置的電子位置信號(hào)的電子位置傳感器（134）。

4.一種機(jī)器（100），包括：

執(zhí)行器（112）；

執(zhí)行器致動(dòng)系統(tǒng)（120），其能夠根據(jù)執(zhí)行器控制信號(hào)開始執(zhí)行器（112）的致動(dòng)；

操作員交互組件（110），包括：

基部（146）；

操作員輸入裝置（160），其能夠操作以關(guān)于基部（146）在第一方向上運(yùn)動(dòng)；

第一偏置構(gòu)件（176），其與基部（146）操作地相聯(lián)，并且能夠操作以在第一位置處接觸操作員輸入裝置（160）且抵抗操作員輸入裝置（160）在第一方向上的運(yùn)動(dòng)；

第二偏置構(gòu)件（184），其與基部（146）操作地相聯(lián)，并且能夠操作以在不同于第一位置的第二位置處接觸操作員輸入裝置（160）且抵抗操作員輸入裝置（160）在第一方向上的運(yùn)動(dòng)；和

電子位置傳感器（134），其能夠操作以產(chǎn)生指示操作員輸入裝置（160）位置的電子位置信號(hào)；

控制器（128），其能夠根據(jù)電子位置信號(hào)產(chǎn)生機(jī)器指令信號(hào)。

5.一種操作員交互組件（110），包括：

基部（146），其包括第一彈簧座（148）、第二彈簧座（150）、第一彈簧支承件（156）和第二彈簧支承件（158）；

操縱桿（162），其樞轉(zhuǎn)地連接到基部（146），并且能夠操作以關(guān)于基部（146）在第一方向上從第一位置樞轉(zhuǎn)到第二位置和第三位置，操縱桿（162）包括具有第一翼接觸表面（168）的第一翼（164）和具有第二翼接觸表面（170）的第二翼（166）；

第一彈簧（178），其圍繞第一彈簧支承件（156）盤繞并且包括第一彈簧端（180），其中，當(dāng)操縱桿（162）處于第一位置時(shí)，第一彈簧端（180）接觸第一彈簧座（148）和第一翼接觸表面（168）；

第二彈簧（186），其圍繞第二彈簧支承件（158）盤繞并且包括第二彈簧端（188），其中：

當(dāng)操縱桿（162）處于第一位置時(shí)，第二彈簧端（188）接觸第二彈簧座（150）并且與第二翼接觸表面（170）相距第一偏移距離；并且

當(dāng)操縱桿（162）處于第二位置時(shí)，第二彈簧端（188）接觸第二翼接觸表面（170）；

電子位置傳感器（134），其能夠操作以在操縱桿（162）處于第三位置時(shí)產(chǎn)生指示操縱桿（162）位置的電子位置信號(hào)，所述電子位置信號(hào)用于產(chǎn)生機(jī)器指令信號(hào)。

6.一種校準(zhǔn)用于操作員輸入裝置（160）的觸覺反饋的方法，包括：

使操作員輸入裝置（160）克服來自第一偏置構(gòu)件（176）的阻力關(guān)于基部（146）在第一方向上從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置；

使第二偏置構(gòu)件（184）在第二位置處與操作員輸入裝置（160）接觸，第二偏置構(gòu)件（184）抵抗操作員輸入裝置（160）在第二位置在第一方向上的運(yùn)動(dòng)；以及

當(dāng)操作員輸入裝置（160）處于第二位置時(shí)，產(chǎn)生校準(zhǔn)信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括：

產(chǎn)生指示操作員輸入裝置（160）的位置的周期位置信號(hào)；以及

當(dāng)校準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，根據(jù)最新的位置信號(hào)確定用于觸發(fā)機(jī)器指令信號(hào)的操作員輸入裝置（160）的希望位置。