本實用新型涉及控制手柄技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速響應的靈敏型控制手柄。

背景技術(shù)：

運動控制手柄是一種常用的人機接口工具，它廣泛應用于工程機械、交通運輸工具、醫(yī)療設(shè)備、測量機、游戲機等設(shè)備的運動控制操作。按照使用場合，控制手柄分為工業(yè)用手柄、精確控制手柄和游戲手柄。工業(yè)用手柄適用于環(huán)境比較惡劣，使用頻繁的場合，例如叉車、起重機、農(nóng)業(yè)機械、軍用機械等應用場合；精確控制手柄適用于轉(zhuǎn)向、定位和速度控制等對控制精度要求比較高的場合，例如顯微鏡控制、坐標測量設(shè)備、相機調(diào)節(jié)、輪椅、醫(yī)療設(shè)備等場合；游戲手柄主要是用來進行游戲操作。目前運動控制手柄大多采用位移或角度傳感器檢測手柄的位移或角度信息實現(xiàn)設(shè)備的步進運動，這些方式在多維控制場合中實現(xiàn)起來比較困難，結(jié)構(gòu)復雜，穩(wěn)定性下降，且不能準確感應操作者對控制手柄施力的大小從而實現(xiàn)不同的操作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點，本實用新型提供了一種快速響應的靈敏型控制手柄，能夠有效地克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的難以根據(jù)操作者對控制手柄施力的大小準確控制機械微小移動的問題，通過使用壓力傳感器鋪設(shè)在壓力感應槽內(nèi)表面來感應任意方向上的壓力大小，并通過微處理器快速處理，通過控制器控制機械動力單元的運動，根據(jù)施力的大小不同控制不同的運動速度和運動幅度，更加符合人們的操作習慣，且能夠監(jiān)控手柄桿上施力的大小，以免過度操作損壞控制手柄。

技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種快速響應的靈敏型控制手柄，包括手柄桿和控制盒，所述手柄桿上端設(shè)置球形手柄、下端設(shè)置力傳導球；所述控制盒頂面中心處設(shè)置壓力傳感臺，所述壓力傳感臺內(nèi)設(shè)置壓力感應槽，所述控制盒頂面邊緣處周向設(shè)置支撐桿；所述力傳導球設(shè)置在所述壓力感應槽內(nèi)；所述支撐桿上端設(shè)置塔形彈簧，所述塔形彈簧上端固定設(shè)置在所述手柄桿上；所述壓力感應槽內(nèi)表面設(shè)置壓力傳感器；所述控制盒內(nèi)設(shè)置微處理器和控制器，所述控制盒表面設(shè)置報警裝置；所述壓力傳感器通過信號放大電路連接所述微處理器，所述微處理器連接所述控制器，所述控制器通過電子開關(guān)連接所述報警裝置。

更進一步地，所述塔形彈簧下端為圓環(huán)底板，所述圓環(huán)底板底面與所述支撐桿頂面固定焊接

更進一步地，所述壓力傳感器為應變式壓力傳感器

更進一步地，所述控制器連接相應機器的動力單元。

更進一步地，所述報警裝置為聲光報警器。

更進一步地，所述控制盒外形為圓柱體，所述支撐桿下端固定焊接在所述控制盒頂面。

更進一步地，所述壓力感應槽為上端開口的球形空腔，所述壓力感應槽的上端開口處橫截面半徑小于所述壓力感應槽的內(nèi)徑。

更進一步地，所述力傳導球半徑小于所述壓力感應槽的內(nèi)徑且大于所述壓力感應槽的開口處橫截面半徑，所述壓力感應槽的開口處橫截面半徑大于所述手柄桿的橫截面半徑。

有益效果

采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與已知的公有技術(shù)相比，具有如下有益效果：通過使用壓力傳感器鋪設(shè)在壓力感應槽內(nèi)表面來感應任意方向上的壓力大小，并通過微處理器快速處理，通過控制器控制機械動力單元的運動，根據(jù)施力的大小不同控制不同的運動速度和運動幅度，更加符合人們的操作習慣，且能夠監(jiān)控手柄桿上施力的大小，以免過度操作損壞控制手柄。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的力傳導球與壓力傳感臺分離的立體結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖3為本實用新型的電性控制連接示意圖；

圖中的標號分別代表：1-手柄桿；2-控制盒；3-球形手柄；4-力傳導球；5-壓力感應槽；6-支撐桿；7-塔形彈簧；8-壓力傳感器；9-報警裝置；10-圓環(huán)底板；11-壓力傳感臺。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。

實施例

本實施例的一種快速響應的靈敏型控制手柄，包括手柄桿1和控制盒2，手柄桿1上端設(shè)置球形手柄3、下端設(shè)置力傳導球4；控制盒2頂面中心處設(shè)置壓力傳感臺11，壓力傳感臺11內(nèi)設(shè)置壓力感應槽5，控制盒2頂面邊緣處周向設(shè)置支撐桿6；力傳導球4設(shè)置在壓力感應槽5內(nèi)；支撐桿6上端設(shè)置塔形彈簧7，塔形彈簧7上端固定設(shè)置在手柄桿1上；壓力感應槽5內(nèi)表面設(shè)置壓力傳感器8；控制盒2內(nèi)設(shè)置微處理器和控制器，控制盒2表面設(shè)置報警裝置9；壓力傳感器8通過信號放大電路連接微處理器，微處理器連接控制器，控制器通過電子開關(guān)連接報警裝置9；塔形彈簧7下端為圓環(huán)底板10，圓環(huán)底板10底面與支撐桿6頂面固定焊接；壓力傳感器8為應變式壓力傳感器；控制器連接相應機器的動力單元；報警裝置9為聲光報警器；控制盒2外形為圓柱體，支撐桿6下端固定焊接在控制盒2頂面；壓力感應槽5為上端開口的球形空腔，壓力感應槽5的上端開口處橫截面半徑小于壓力感應槽5的內(nèi)徑；力傳導球4半徑小于壓力感應槽5的內(nèi)徑且大于壓力感應槽5的開口處橫截面半徑，壓力感應槽5的開口處橫截面半徑大于手柄桿1的橫截面半徑。

使用時，通過手握球形手柄3控制手柄桿1移動，手柄桿1移動時塔形彈簧7會對手柄桿1施加一個反作用力，從而推動力傳導球4對壓力感應槽5內(nèi)表面的壓力傳感器8施加壓力，壓力傳感器8將檢測到的壓力信號和壓力值傳輸給微處理器，微處理器處理數(shù)據(jù)后通過控制器控制與控制手柄相連的相應的動力單元進行相應的運動工作，不同壓力值大小也對應這不同程度、不同幅度或者不同速度的機械運動，壓力傳感器8的檢測信號通過信號放大電路放大后反應給微處理器會更加靈敏。當操作者對球形手柄3施加的作用力過大時，即大于設(shè)定的上限值時，微處理器便通過控制器控制報警裝置9發(fā)出聲光報警信號，以免損害控制手柄。根據(jù)任意方向上的壓力大小控制機械運動程度，根據(jù)壓力方向信號控制機械運動的方向，符合人們的使用習慣，便于使用。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不會使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。