Графический шаровой манипулятор

(51)5 6 06 К 11 К АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ 262833, кл.б 06 Р ОВОЙ МАНИПУГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Московский институт электронной техники(57) Изобретение относится к машинной графике, в частности к устройствам для ввода графической информации, предназначенным для управления курсором на дисплее микроЭВМ, имеющих в своем составе контроллер одно- или многоцветного графического дисплея, Цель изобретения - увеличение чувствительности манипулятора за счет уменьшения усилий, прикладываемых к ведущему шару, Поставленная цель достигается тем, что в графическом шаровом манипуляторе, содержащем размещенные в корпусе и кинематическ связанные между собой ведущий шар 1 и два взаимнО перпендикулярных ведомых валика 2 и 3 с расположенными на них координатными преобразователями 4 и 5 и три элемента подвески шара, оси ведомых валиков 2 и 3 расположены в плоскости, проходящей через центр шара 1, а элементы подвески выполнены в виде поворотной Г-образной втулки 11 с двумя подшипниками 13 и 14 на ее концах, один из которых взаимодействует с шаром 1 в плоскости, проходящей через его центр, а ось другого проходит через центр шара 1, причем одна из втулок 11 закреплена на корпусе, а две других установлены напротив валиков 2 и 3 и подпружинены к центру шара 1 в направлении к валикам 2 и 3 и к закрепленной на корпусе втулке 11, 2 ил.Изобретение относится к машиннойграфике, в частности к устройствам для ввода графической информации, предназначенным для управления курсором надисплее микроЭВМ, имеющих в своем составе контроллер одно -или многоцветногографического дисплея,Цель изобретения - увеличение чувствительности манипулятора за счет уменьшения усилий, приклады ваемых к ведущемушару,На фиг. 1 показан графический шаровойманипулятор, вид спереди; на фиг. 2- вид Ана фиг, 1,Графический шаровой манипулятор содержит размещенные в корпусе (не показан) ведущий шар 1, два взаимноперпендикулярных и взаимодействующих сшаром 1 ведомых валика 2 и 3 с координатными преобразователями 4 и 5 на соответствующих валиках. Координатныепреобразователи 4 и 5 со схемой обработкиинформации о величине.и направлении перемещения шара могут быть выполненытак, как описано в известном устройстве,Фиксация положения центра шара 1 обеспечивается тремя элементами подвески б, 7и 8 шара, Элемент подвески б расположенснизу шара 1, а элементы подвески 7 и 8расположены над плоскостью, проходящейчерез центр шара 1 и оси валиков 2 и 3.Элемент подвески 7 подпрукинен к шару 1пружиной в направлении к валику 2 и закрепленному на корпусе элементу подвески6. Элемент подвески 8 подпружинен к шару1 пружиной 10 в направлении к валику 3 изакрепленному на корпусе элементу подвески б. Все три элемента подвески б, 7 и 8содержат поворотную Г-образную втулку 11с полкой 12- и два подшипника 13 и 14.Наружное кольцо подшипника 14 элементаподвески б неподвижно закреплено на корпусе графического шарового манипулятора.Во внутреннее кольцо подшипника 14вставлена поворотная Г-образная втулка 11с полкой 12, На последней установлен подшипник 13, вращающийся вокруг оси, перпендикулярной плоскости, проходящейчерез ось втулки 11 и полку 12.Подшипник 13 вЗаимодействует с шаром 1. Так как подшипник 13 по отношениюк шару 1 обладает двумя степенями свободы- вращение вокруг своей оси и вращениевокруг оси подшипника 14, обеспечиваетсявоэможность перемещения шара при приложении к нему незначительных усилий, чтоувеличивает чувствительность манипулятора. Пружины 9 и 10 взаимодействуют свнешними кольцами подшипников 14. расположенных соответсгвенно в элементах 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 подвески 7 и 8. В остальном элементы подвески 7 и 8 выполнены так же, как элемент подвески б, и все они вместе с валиками 2 и 3 обеспечивают возможность перемещения шара 1 при приложении к нему незначительных усилий, фиксируя в то же время положение центра шара относительно корпуса независимо от пространственного положения последнего,Графический шаровой манипулятор работает следующим образом.Пользователь через доступную для него выступающую за корпус часть шара 1 перемещает последний ладонью, Перемещение шара 1 с помощью двух взаимно перпендикулярных валиков 2 и 3 раскладывается на две составляющие, соответствующие перемещению курсора на экране дисплея микро- ЭВМ в системе координат Х-У, Информация о величине и направлении перемещения по осям Х и У обеспечивается соответствующими кодирующими преобразователями 4 и 5.Расположение осей валикова 2 и 3 в одной плоскости, проходящей через центр шара 1, обеспечивает взаимодействие шара 1 с валиками 2 и 3 в одной "точке". Это снижает усилия со стороны пользователя, необходимые для перемещения шара, Выполнение трех одинаковых элементов подвески б. 7 и 8 с двумя степенями свободы относительно шара 1 также обеспечивает снижение усилий со стороны пользователя, необходимых для перемещения шара 1. Расположение двух элементов подвески 7 и 8. находящихся напротив валиков 2 и 3 над плоскостью, проходящей через оси валиков 2 и 3 и центр шара 1, при прохождении осей этих двух элементов подвески 7 и 8 через центр шара 1 обеспечивает фиксацию центра шара 1 относительно корпуса манипулятора. Таким образом, использование изобретения позволяет увеличить чувствительность манипулятора и улучшить условия труда пользователя за счет снижения усилий при перемещении шара и обеспечить работу графического шарового манипулятора при его произвольной пространственной ориентации.Формула изобретнияГрафический шаровой манипулятор, содержащий размещенные в корпусе и кинематически связанные между собой ведущий шар и два взаимно перпендикулярных ведомых валика с расположенными на них координатными преобразователями и три элемента подвески шара, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения чувствительности манипулятора за счет уменьшения усилий. прикладываемых к ведущему шару, оси ведомых валиков расположены в1674187 Составитель А,ОсиповаТехред М.Моргентал Корректор М,Максимиш Петров Реда Тираж 369 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 каз 2926 ВНИИПИ Госуд роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 плоскости, проходящей через центр ведущего шара. элемент подвески шара выполнен в виде поворотной Г-образной втулки с двумя подшипниками на ее концах, один. из которых взаимодействует с ведущим. шаром в плоскости. проходящей через его центр, а ось другого проходит через центр ведущего шара, причем одна из поворотных Г-образных втулок закреплена на корпусе. а две других установлены напротив ведомых валиков над плоскостью. проходящей через оси ведомых валиков, и подпружинены к 5 центру ведущего шара в направлении к ведомым валикам и к закрепленной на корпусе поворотной Г-образной втулке.