G - Physics – 06 – F
Patent
G - Physics
06
F
G06F 3/033 (2006.01) G05G 9/047 (2006.01) G06F 3/00 (2006.01) G09B 23/28 (2006.01)
Patent
CA 2237977
A method and apparatus for interfacing the motion of a user-manipulable object (44) with an electrical or computer system (16). A gimbal mechanism (38) is coupled to the user object (44), such as a joystick or a medical tool, with at least two degrees of freedom. The gimbal mechanism (38) preferably includes multiple members, at least two of which are formed as a unitary member which provides flex between the selected members. An actuator (126) applies a force along a degree of freedom to the user object (44) in response to electrical signals produced by the computer sytem (16). A sensor (42) detects the position of the user object (44) and outputs sensor signals to the computer system (16). Another embodiement includes a local processor (410) separate from a host computer (16) for communicating with the host computer (16) and controlling the forces output by the actuators according to a processor subroutine selected in accordance with a host command, sensor signals, and timing information. Another embodiment of the interface apparatus (14) uses voice coil actuators (126) that produce forces in either linear or rotary degrees of freedom using currents applied in a magnetic field.
Cette invention concerne un procédé et un appareil permettant d'assurer l'interface entre un objet (44) manipulé par un utilisateur et un système électrique ou informatique (16). Un mécanisme à cardan (38) est couplé à un objet utilisateur (44), tel qu'un manche à balai ou un instrument médical, tout en conservant au moins deux degrés de liberté. Le mécanisme à cardan (38) comprend de préférence plusieurs éléments dont deux au moins consistent en un élément unique assurant la flexion entre les éléments choisis. Un dispositif d'actionnement (126) exerce une force sur l'objet utilisateur (44) selon un degré de liberté et en réponse à des signaux électriques générés par le système informatique (16). Un capteur (42) détecte la position de l'objet utilisateur (44) et envoie des signaux de capteur au système informatique (16). Dans un autre mode de réalisation, on utilise un processeur local (410) distinct de l'ordinateur hôte (16) qui va entrer en communication avec ce dernier (16) et régler les forces exercées par les dispositifs d'actionnement d'après une sous-routine du processeur, laquelle est définie en fonction d'une commande de l'hôte, des signaux des capteurs et des données de synchronisation. Dans un troisième mode de réalisation de cette invention, un appareil d'interface (14) comprend des dispositifs d'actionnement (126) à bobines mobiles, lesquels vont exercer des forces selon le degré de liberté linéaire ou selon le degré de liberté en rotation à l'aide de courants appliqués dans un champ magnétique.
Rosenberg Louis B.
Schena Bruce M.
Immersion Corporation
Immersion Human Interface Corporation
Smart & Biggar
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1421527