Шаровой манипулятор

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения информации для управления ориентацией изображений подвижных объектов на экране растрового монитора. Манипулятор шаровой содержит размещенные в корпусе кинематически связанные между собой ведущий шар и два взаимно-перпендикулярных ведомых валика, на осях которых закреплены кодовые колеса и связанные с ним координатные преобразователи, и выполнено резьбовое отверстие, в которое установлена резьбовая втулка с рифленым буртиком в верхней части и коническим отверстием под ведущий шар, опирающийся на кинематически связанные два ведомых и один упорный валики. В зоне соприкосновения ведущего шара с конической поверхностью отверстия резьбовой втулки выполнена канавка, в которой закреплена кольцевая прокладка из эластичного материала. На наружной поверхности корпуса выполнена маркировка, определяющая положения резьбовой втулки, при котором ведущий шар полностью свободен для вращения для перемещения курсора, и при котором втулка фиксирует шар для обеспечения брызгозащищенности. Изобретение обеспечивает уменьшение механического воздействия на элементы конструкции. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения информации на экране растрового монитора для перемещения курсора, управления ориентацией изображений подвижных объектов на экране растрового монитора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототип) является манипулятор шаровой, содержащий размещенные в корпусе и кинематически связанные между собой ведущий шар и два взаимно-перпендикулярных ведомых валика, на осях которых закреплены кодовые колеса и связанные с ними координатные преобразователи. В нижней части, под шаром, находится упругий прижимной элемент, обеспечивающий плотное прижатие с внутренней поверхностью отверстия корпуса (TRACK BALL DEVICE, патент US №2006/0092136 A1, МКИ G09G 5/08, авторы Kenji Nishimura, Tamotsu Yamamoto).

Недостаток известного манипулятора шарового - аналога заключается в том, что конструкция усложнена за счет применения упругого прижимного элемента и требует высококачественного изготовления сопрягаемых поверхностей шара и корпуса для обеспечения необходимой герметичности.

Известен манипулятор шаровой по патенту №2446440, содержащий размещенные в корпусе и кинематически связанные между собой ведущий шар и два взаимно-перпендикулярных ведомых валика, на осях которых закреплены кодовые колеса и связанные с ним координатные преобразователи. В нижней части шара находится нажимная планка, соединенная с подпружиненной тягой фиксатора, обеспечивающие плотное прижатие шара к внутренней поверхности отверстия с эластичным уплотняющим элементом.

Недостаток известного манипулятора шарового - аналога заключается в сложности конструкции, которая имеет кинематически связанные шар, ведомые валики, нажимную планку и подпружиненный фиксатор.

Предлагаемый манипулятор шаровой позволяет упростить конструкцию, обеспечить брызгозащищенность и снизить механическое воздействие при эксплуатационных вибрационных и ударных нагрузках на элементы конструкции, в частности, на подшипники ведомых валиков.

Целью данного изобретения является упрощение конструкции, с обеспечением брызгозащищенности и уменьшением механического воздействия на элементы конструкции.

Для этого в заявленном манипуляторе шаровом, герметично установленном в аппаратуре, в корпусе выполнено резьбовое отверстие, в котором установлена резьбовая втулка с рифленым буртиком в верхней части и коническим отверстием под ведущий шар, опирающийся (кинематически связанный) на два ведомых и один упорный валики. В зоне соприкосновения ведущего шара с конической поверхностью отверстия резьбовой втулки выполнена канавка, в которой закреплена кольцевая прокладка из эластичного материала. На резьбовой втулке под рифленым буртиком перед резьбой в канавке установлено резиновое кольцо, а в нижней части (за резьбой) выполнен ограничитель, например, в виде тонкостенного пояска, отгибаемого после установки шара.

Задача упрощения конструкции решена за счет исключения кинематически связанных прижимных и пружинных (упругих) элементов.

На фиг. 1 изображен манипулятор шаровой в брызгозащищенном (нерабочем) положении, т.е. с зафиксированным ведущим шаром.

На фиг. 2 изображен манипулятор шаровой в рабочем положении, т.е. с полностью расфиксированным ведущим шаром.

На фиг. 3 изображен манипулятор шаровой с маркировкой, указывающей на положения «ОТКРЫТ» «ЗАКРЫТ».

Манипулятор шаровой содержит корпус 1 с резьбовым отверстием в которое установлена резьбовая втулка 2 с рифленым буртиком в верхней части и коническим отверстием под ведущий шар 3, который опирается на кинематически связанные два взаимноперпендикулярных ведомых валика 4 и один упорный валик 5.

На осях ведомых валиков 4 установлены кодовые колеса 6, зубчатая часть поверхности которых находится внутри пазов координатных преобразователей 7, которые имеют соосно установленные светодиод и фотодиод.

На резьбовой втулке 2 также:

- под рифленым буртиком выполнена канавка, в которой установлено резиновое кольцо 8 для исключения проникновения воды и загрязнений через зазоры в резьбе в полость манипулятора и прибора;

- в зоне соприкосновения ведущего шара 3 с конической поверхностью отверстия выполнена канавка, в которой закреплена прокладка 9, выполненная из эластичного материала;

- в нижней части имеется ограничитель 10, выполненный, например, в виде тонкостенного пояска, разделенного вертикальными прорезами на отгибаемые после установки ведущего шара сегменты, для предотвращения больше необходимого вывертывания резьбовой втулки из корпуса.

- на наружной поверхности корпуса 1 имеется маркировка, определяющая два положения резьбовой втулки 2 с риской, при которых ведущий шар 3 полностью свободен для вращения (для перемещения курсора), и другое положение, когда втулка фиксирует шар (для обеспечения брызгозащищенности).

Манипулятор шаровой работает следующим образом.

На фиг. 1 показан манипулятор в брызгозащищенном положении (в положении «ЗАКРЫТ» фиг. 3), когда резьбовая втулка 2 ввернута в корпус 1 до упора ведущего шара 3 в прокладку 9, чем обеспечивается защита внутренней полости манипулятора от проникновения воды и загрязнений, а также плотно прижимает ведущий шар к ведомым 4 и упорному 5 валиком, что при эксплуатационных ударах и вибрациях снижает их динамическое воздействие на опоры (подшипники) валиков. Резиновое кольцо 8 защищает резьбу от воды и загрязнений.

Для перевода манипулятора в рабочее положение (в положение «ОТКРЫТ» фиг. 3) резьбовая втулка 2 с рифленым буртиком поворачивается на вывертывание до упора ограничителя 10 в корпус 1, см. фиг. 2. При этом резьбовая втулка 2 поднимается относительно корпуса 1 и ведущего шара 3, создавая зазор между ведущим шаром и конической поверхностью резьбовой втулки 2, что обеспечивает свободное вращение шара, работу манипулятора и перемещение курсора на мониторе.

При необходимости длительного удержания курсора в определенной точке на экране монитора резьбовая втулка 2 частично ввертывается в корпус 1 и незначительным прижатием ведущего шара 3 прокладкой 9 резьбовой втулки 2 происходит подтормаживание ведущего шара 1 и ведомых валиков 4 с кодовыми колесами 6, чем обеспечивается постоянное местоположение курсора.

Предложенный манипулятор шаровой промышленно реализуем, позволяет обеспечить брызгозащищенность, расширить функциональную возможность и область применения.

1. Манипулятор шаровой, содержащий размещенные в корпусе, кинематически связанные между собой ведущий шар и два взаимноперпендикулярных ведомых валика, на осях которых закреплены кодовые колеса и связанные с ним координатные преобразователи, отличающийся тем, что в корпусе выполнено резьбовое отверстие, в которое установлена резьбовая втулка с рифленым буртиком в верхней части и коническим отверстием под ведущий шар, опирающийся на кинематически связанные два ведомых и один упорный валики.

2. Манипулятор шаровой по п. 1, отличающийся тем, что в зоне соприкосновения ведущего шара с конической поверхностью отверстия резьбовой втулки выполнена канавка с установленной на внутренней поверхности прокладкой из эластичного материала.

3. Манипулятор шаровой по п. 1, отличающийся тем, что под рифленым буртиком в канавке установлено резиновое кольцо, а в нижней части имеется ограничитель, выполненный в виде тонкостенного отгибного пояска.

4. Манипулятор шаровой по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности корпуса выполнена маркировка, определяющая положение резьбовой втулки, при котором ведущий шар полностью свободен для вращения для перемещения курсора, и положение, при котором втулка фиксирует шар для обеспечения брызгозащищенности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам ввода с экраном ввода касанием, имитирующим устройства ввода с тремя состояниями. Техническим результатом является расширение возможностей использования мобильного устройства людям со слабым зрением за счет обеспечения средства проверки воздействия касанием экрана до установления контакта с ним.

Изобретение относится к манипуляторам для управления человека компьютером или другими электронными устройствами. Манипулятор включает корпус, располагаемый в полости рта, джойстик, размещенный одним концом на корпусе с возможностью перемещения языком другого его конца, датчики положения джойстика относительно корпуса, блок обработки сигналов, источник питания, канал связи с управляемым устройством.

Изобретение относится к устройствам ввода информации. Техническим результатом является возможность подзарядки лазерной беспроводной компьютерной мыши в процессе ее работы.

Изобретения относятся к механизму, позволяющему пользователю прокручивать отображаемое содержимое средства просмотра. Техническим результатом является повышение эффективности прокрутки отображаемого содержимого в средстве просмотра.

Изобретение относится к устройствам обработки информации. Технический результат заключается в обеспечении возможности одновременного просмотра данных, выходящих за дисплейную секцию.

Изобретение относится к области управления электронными устройствами. Техническим результатом является обеспечение возможности управления несколькими функциями электронного устройства путем использования единственного управляющего элемента.

Изобретение относится к системам на основе света для передачи информации, ассоциированной с формированием социальных связей. Техническим результатом является повышение эффективности идентификации присутствующих поблизости людей, разделяющих схожие интересы.

Изобретение относится к средствам дистанционного управления электронными приборами, в частности телевизорами с доступом в Интернет. Технический результат заключается в минимизации количества элементов управления пульта и обеспечении удобства управления.
Изобретение относится к способу ввода информации в вычислительной технике с помощью устройств ручного ввода информации. Техническим результатом является повышение эффективности выполнения управляющих действий на экране монитора с помощью бесконтактного управления.

Изобретение относится к способу обеспечения прокрутки на дисплее. Технический результат заключается в повышении эффективности прокрутки на дисплее при низких и средних скоростях.

Изобретение относится к системе и способу перемещения курсора в ответ на перемещение указательного устройства. Техническим результатом является обеспечение улучшенной управляемости курсором на экране вследствие фиксированной связи между положением указательного устройства и положения курсора. Способ перемещения курсора (16) заключается в том, что управляют перемещением курсора (16) в ответ на перемещение указательного устройства согласно определенной передаточной функции, при этом передаточная функция является такой, что, когда курсор (16) попадает на край экрана (12) и перемещение указательного устройства продолжается дальше за эту точку в направлении, в котором не может следовать курсор (16), перемещение указательного устройства запоминается, и курсор (16) снова начинает перемещение от края, когда указательное устройство (20) перемещается обратно на то же самое расстояние, на которое оно переместилось после момента времени попадания курсора (16) на край экрана (12). 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области устройств ввода информации и может быть использовано при определении положения электростатического пера в пределах емкостного датчика касания. Описаны системы для передачи и приема сигналов в активном пере для емкостного датчика касания, для которого системы имеют по меньшей мере одну схему для приема тока от электрода и для передачи напряжения на электрод. Системы включают в себя компоненты для приема тока в режиме приема, переключатель и схему многорежимного источника питания, имеющую по меньшей мере трансформатор и диод, для которой диод соединен с трансформатором. В режиме передачи имеется средство для электрического изолирования по меньшей мере некоторых из компонентов, выполненных с возможностью приема тока в режиме приема, от напряжения, образуемого на паразитной емкости. В режиме приема имеется средство для электрического изолирования по меньшей мере некоторых из компонентов, выполненных с возможностью приема тока в режиме приема, от индуктивности трансформатора в схеме многорежимного источника питания. Технический результат - повышение точности определения положения электростатического пера в пределах емкостного датчика касания. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх