计算机等的输入外设的改进制造技术

本发明专利技术涉及一种用于计算机等的输入外设，所述外设包括由操作者握持的运动部分（６、６０）并配有响应由操作者施加于运动部分的运动产生计算机电信号的电传感器（４０、４１、４４、４７），根据本发明专利技术，所述运动部分包括借助联接件连接于静止底座（２）的机壳（６），所述联接件被设置成允许机壳（６）相对底座的任何移动，除了沿基本垂直于底部的承载平面的方向的移动，所述移动部分还包括机身（６０），所述机身由机壳（６）携带并包括延伸以不管其位置如何地阻止从机壳（６）下面的任何入侵的侧壁（６３）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对计算机等的输入外设作出的改进。技术背景一般被称为"鼠标"的已知计算机输入外设包括机壳，其上承载操作者的手 并固定在适于在平面上滑动的底座。这种鼠标配有适于响应鼠标的移动为计算机产 生电信号的电传感器，使得在两个不同方向的移动之间作出区别变得可能，这对大 多数办公场合是足够的，但并不能沿三维操纵虚拟或实际对象。另一已知的输入外设，例如US6，333，733文本中公开的输入外设，由静止的 底部和经由联接件连接于底部的机壳构成，所述联接件为机壳提供平移的三个自由 度以及相对底部回转运动的三个自由度。操作者根据试图给予所操纵对象的运动来 使机壳沿三个方向运动，并且操作者可同时利用若干个自由度。较佳对利用来自配 合于该输入外设的传感器的信号的软件编程以使受控对象的运动忠实地再现机壳 的移动。然而，其中一个自由度与机壳沿与外设的底部所搁靠的承载平面垂直的方向 移动对应。这种特征意味着手无法搁靠在机壳上，这施加腕骨(即手与手腕的关节 处)应力并使手腕伸长，长期如此会导致被称为腕管综合症的肌肉骨骼的失调。另外，腕骨应力限制了机壳移动的准确性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种减轻前述缺陷的输入外设。为了实现这个目的，这里提供一种用于计算机的输入外设，所述外设包括运 动部分，该运动部分由操作者控制并配有适于响应由操作者施加于该运动部分的运 动产生计算机电信号的电传感器。根据本专利技术，所述运动部分包括借助联接件连接 于静止底部的机壳，所述联接件被设置成允许机壳相对于底部进行任何移动，除了沿基本垂直于底部的承载平面的方向移动，所述移动部分还包括机身，所述机身由 机壳携带并包括延伸以阻止从机壳下面的任何入侵(不管机壳位置如何)的侧壁。 随后通过与基本平行于底部的承载表面的平移的两个自由度以及回转运动的 三个自由度对应的五个自由度来操纵机壳，这与所操纵的对象相应的五个自由度形 成对应。所丧失的第六个自由度可由装配在外设上的控制部件控制。因此，可控制所操纵对象的至少五个自由度，同时将手继续搁靠，并同时保 持机壳移动和所操纵对象的运动之间的非常自然的对应关系。 另外，将手搁靠在机壳上旨在增加机壳移动的准确性。机身用来保证操作者的手指不会因意外或不恰当地将手指插入于机壳的边缘 下方而被夹疼。另外，机身保护外设的内部机构不受灰尘和其它脏物的影响。附图说明从参照附图给出的下列说明中，能够更好地理解本专利技术，在附图中 图1是在本专利技术一具体实施例中的输入外设的纵向截面图；图2是沿图i的剖切线n—n的剖面图；图3是图1和图2所示的输入外设的不完整的立体图，其中机壳和机身被移去；图4是形成本专利技术的外设的一部分的机壳的立体图； 图5是本专利技术的外设的立体图；图6是示出本专利技术的输入外设的机壳可能移动的图；以及图7是示出构成本专利技术的外设的一部分的一些运动控制装置的类似于图2的图。具体实施方式参见图l，本专利技术的输入外设1包括具有脚部3的底座2，所示脚部3的端部 啮合于底板4，所述底板4搁靠在本例中由桌面5界定的承载平面P上。 输入外设1包括易于握在手中的符合人机工程学的拱顶形的机壳6。 机壳6借助联接件连接于底座2，所述联接件由下列组件构成 一第一连接部件7，它具有搁靠在平行承载平面P的底座2的平坦表面9延伸的平面下端9以及球形顶端10。第一连接部件7由此在平坦表面9上自由滑动； 以及第二连接部件ll，具有与配合于其上的第一连接部件7的球形顶端10互补 的呈球形凹腔形状的下端，由此在这两个部件之间形成球窝式连接；以及可转动地接纳机壳6的互补圆柱形凹腔14的圆柱形上端13，由此在第二连接部件11和机 壳6之间形成围绕穿过球形端部10的中心的枢转轴线8的枢转连接。通过下面参 照图2更详细说明的止动装置来阻止第二连接部件11围绕枢转轴线Z转动。这些说明实现下列运动一机壳6可在通过操作者的手在机壳6上施加的转矩作用下相对底座2围绕 包含在球形端部10的赤道平面内并平行于承载表面P的轴线有倾斜成角度； 一机壳6可相对底座2围绕枢转轴线Z转动；以及一机壳6可在通过操作者的手施加于底部平面的力的作用下平移，在这段时 间内，第一连接部件7的平面下端6在底座2的平坦表面9上滑动。倾斜和转动给机壳6予三个回转自由度，而平移给机壳6予两个平移自由度。可以观察到，通过操作者的手沿垂直于平坦表面9的横向施加于机壳6上的 力经由连接部件7和11直接传至底座2,并且不引起机壳6的运动。因此操作者可 将手搁靠在机壳6上，由此放松手臂并避免任何腕骨应力。由机壳6和底座2之间的联接件实现的机壳6的五个自由度较佳地用来代表 在本专利技术的输入外设的帮助下受到操控的虚拟或实际对象的五个相应自由度。第六个自由度，即由联接件阻止的沿垂直方向的平移对应的自由度在本例中 借助由机壳6承载的滚轮100受到控制。从图2中可以看到，输入外设1配有辅助部分，即第一滑动件20和第二滑动 件30。第一滑动件20被安装在底座2以沿在上述赤道平面内延伸的方向21滑动。 为此，并如图1所示，第一滑动件20具有侧壁，所述侧壁具有形成于其中的狭缝， 用来容纳由固定于底座2并在平坦表面9的相对侧上彼此朝向的立柱24承载的凸 榫23。第二滑动件30被安装在第一滑动件20内，以沿垂直于方向21在上述赤道平 面内延伸的方向31滑动。为此，第二滑动件具有容纳在第一滑动件20的槽22内 的凸榫32。可以发现，第一滑动件20和第二滑动件30从不直接受操作者的手传递的力 的作用。具体地说，它们从不受经由连接部件7和11直接从机壳6传至底座2的任何横向力的作用。滑动件20和30仅受平面内平行于平坦表面9的驱动力的作用。 因此它们受到非常小的应力。滑动件20和30对界定机壳6和底座2之间的联接件不起作用，除非它们可 以阻止第二连接部件11围绕轴线Z的转动。为此，第一连接部件7和第二滑动件30通过沿包含在前述赤道平面内的径向 延伸的螺柱33连接在一起。在实践中，将第一连接部件7和第二滑动件30模制成 一体。结果，第二滑动件30在第一连接部件7的球形顶端10上永久地处于中心位 置并跟踪其运动。为使机壳6倾斜一角度而不管螺柱33存在与否，第二连接部件11中的球形 凹腔12包括槽15 (其中一个可从图1中看到)，所述槽15允许螺柱33通过球形 凹腔12的内壁，并可使第二连接部件11与包含在前述赤道平面内的轴线倾斜一角 度，同时阻止第二连接部件11绕枢转轴线Z转动。由此，在机壳6的运动过程中，第二滑动件30移动与机壳6沿所述方向31 的移动分量相等的量，并且它携带第一滑动件20，使其移动与机壳6沿方向21的 移动分量相等的量。在机壳6转动的过程中，机壳6相对第二连接部件11转过与机壳6相对第二 连接部件11绕枢转轴线Z转动的分量相等的量。这些结构便于将传感器设置在位，用来检测机壳6的各种运动。关于这方面，可以从图1中看到，机壳6载有适于测量机壳6绕包含在赤道 平面内的轴线转动中的倾斜运动的双轴倾角计40。另外，本专利技术的输入外设包括设置在第二连接部件11和机壳6之间以测量绕 枢转轴Z的转动的电位计41。电位计41包括可绕枢转轴线Z相对彼此自由转动的 内部和外部。内部啮合在第二连接部件11的销42上，销42为扁平件(可从图3 中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于计算机等的输入外设，所述外设包括由操作者握持的运动部分（６、６０）并配有响应由操作者施加于运动部分的运动产生电信号的电传感器（４０、４１、４４、４７），所述外设的特征在于，所述移动部分包括借助联接件连接至静止底座（２）的机壳（６），所述联接件被设置成允许机壳（６）相对底座的任何移动，除了沿基本垂直于底部的承载平面的方向的移动，所述移动部分还包括机身（６０），所述机身由机壳（６）携带并包括延伸以在不管其位置如何的情况下阻止从机壳（６）下面的任何入侵的侧壁（６３）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克德拉特，
申请(专利权)人：埃里克德拉特，
类型：发明
国别省市：FR[法国]