拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件的制作方法
【專利摘要】拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件，涉及運(yùn)動載體目標(biāo)跟蹤定位操控部件。為了解決傳統(tǒng)的目標(biāo)跟蹤操控部件的體積大、瞬態(tài)響應(yīng)特性較差、耐用性差等問題。拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件包括中心組件和外殼；所述的中心組件包括敏感梁、多個微型半導(dǎo)體應(yīng)變計和轉(zhuǎn)接板；所述的敏感梁一端設(shè)有法蘭，法蘭上設(shè)有通過孔；微型半導(dǎo)體應(yīng)變計均勻固定在敏感梁的外壁上；所述的中心組件還包括至少一個漆包線、兩個絕緣墊和補(bǔ)償板；轉(zhuǎn)接板和補(bǔ)償板分別設(shè)置在法蘭上下兩側(cè)，二者分別利用絕緣墊與法蘭隔離；漆包線穿過通過孔，貫穿轉(zhuǎn)接板、兩個絕緣墊和補(bǔ)償板，對轉(zhuǎn)接板、兩個絕緣墊和補(bǔ)償板進(jìn)行固定，轉(zhuǎn)接板和補(bǔ)償板通過漆包線進(jìn)行導(dǎo)通。本實(shí)用新型適用于運(yùn)動載體目標(biāo)跟蹤定位。
【專利說明】拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及運(yùn)動載體目標(biāo)跟蹤定位操控部件。

【背景技術(shù)】
[0002]拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件是人手拇指力控的執(zhí)行器件與微型敏感元件一體化的小型組件，具有在人手力控目標(biāo)跟蹤光標(biāo)的移動速度時，將施加操控部件的拇指力實(shí)時轉(zhuǎn)化成電信號并輸出到外信號處理單元的功能。
[0003]傳統(tǒng)的目標(biāo)跟蹤操控部件采用單一機(jī)械傳動裝置或電位器方式和技術(shù)，這類結(jié)構(gòu)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)成本低，但存在體積大、控制精度低、跟隨響應(yīng)慢、人機(jī)同步程度低、可靠性差等局限性。傳統(tǒng)的二維力傳感器開關(guān)組件設(shè)置有微型半導(dǎo)體應(yīng)變計，傳統(tǒng)的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計體積大于0.6_X6mm，傳統(tǒng)的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計的電阻條呈直線型，這使得組件體積較大；并且電阻條的兩條引線從兩端引出不但占用較大的空間，而且需要轉(zhuǎn)接固定，連接不可靠，嚴(yán)重影響了組件的可靠性及壽命。
[0004]拇指力敏開關(guān)組件在大型機(jī)械控制、跟蹤定位等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，驗(yàn)證人手拇指操控的執(zhí)行器件與微型敏感元件一體化的操縱部件的功能和性能優(yōu)勢，不僅克服傳統(tǒng)產(chǎn)品的缺陷，而且使經(jīng)典技術(shù)大幅度小型化和精細(xì)化，同時明顯地強(qiáng)化和優(yōu)化人機(jī)之間功能轉(zhuǎn)換的效率和效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型為了解決傳統(tǒng)的目標(biāo)跟蹤操控部件的體積大、瞬態(tài)響應(yīng)特性較差、耐用性差等問題。進(jìn)而提出了一種拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件。
[0006]所述的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件包括中心組件和外殼；所述的中心組件包括敏感梁、多個微型半導(dǎo)體應(yīng)變計和轉(zhuǎn)接板；所述的敏感梁一端設(shè)有法蘭，法蘭上設(shè)有通過孔；微型半導(dǎo)體應(yīng)變計均勻固定在敏感梁的外壁上；所述的中心組件還包括至少一個漆包線、兩個絕緣墊和補(bǔ)償板；轉(zhuǎn)接板和補(bǔ)償板分別設(shè)置在法蘭上下兩側(cè)，二者分別利用絕緣墊與法蘭隔離；漆包線穿過通過孔，貫穿轉(zhuǎn)接板、兩個絕緣墊和補(bǔ)償板，對轉(zhuǎn)接板、兩個絕緣墊和補(bǔ)償板進(jìn)行固定，轉(zhuǎn)接板和補(bǔ)償板通過漆包線進(jìn)行導(dǎo)通。
[0007]拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件還包括防塵帽、鍵帽、外殼；外殼由上端外殼和底座組成，所述的上端外殼和底座以螺紋的形式連接在一起，或者上端外殼和底座設(shè)置嵌合結(jié)構(gòu)，使二者嵌合在一起；上端外殼頂部中心處設(shè)有限位孔；敏感梁穿過限位孔，鍵帽設(shè)置在敏感梁遠(yuǎn)離法蘭的一端，即設(shè)置在敏感梁的尖端部位；防塵帽安裝在限位孔處，位于在上端外殼與敏感梁之間。
[0008]所述的上端外殼靠近底座的一端設(shè)有定位凸起，法蘭邊緣設(shè)有定位缺口，定位凸起卡在定位缺口內(nèi)，實(shí)現(xiàn)敏感梁和上端外殼相對固定。
[0009]所述的敏感梁根部上設(shè)置四個均布平面；所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計設(shè)置為四片，以玻璃粉燒結(jié)的方式均勻固定在敏感梁四個均布的平面上。
[0010]所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計尺寸為0.6mmX2mm ;所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計的電阻條在應(yīng)變計平面呈型，用于連接電阻條的兩條引線從電阻條的型的兩腳引出，即從一個方向引出。
[0011]所述的四片微型半導(dǎo)體應(yīng)變計的每片都設(shè)有一個并聯(lián)補(bǔ)償電阻，同一方向上的兩片微型半導(dǎo)體應(yīng)變計組成一個半橋電路，用于調(diào)整零點(diǎn)輸出；四片微型半導(dǎo)體應(yīng)變計組成兩個半橋電路；通過對兩組半橋的輸出測量便得到受力狀態(tài)。
[0012]所述的限位孔在敏感梁超載量為20%?30%時，對敏感梁限位保護(hù)。
[0013]所述的敏感梁為由恒彈合金為材料制成的敏感梁。
[0014]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]本實(shí)用新型的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件設(shè)有的漆包線貫穿轉(zhuǎn)接板和補(bǔ)償板，對轉(zhuǎn)接板和補(bǔ)償板進(jìn)行固定并導(dǎo)通，可以使電子元件空間排列，從而減小了開關(guān)組件的體積。而且本實(shí)用新型設(shè)有的絕緣墊降低了轉(zhuǎn)接板和補(bǔ)償板元器件之間的干擾，提高了開關(guān)組件控制精度，并且提高了開關(guān)組件的可靠性和耐用性。
[0016]本實(shí)用新型的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件結(jié)構(gòu)簡單、防塵性好，可靠性高。
[0017]本實(shí)用新型的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件在敏感梁根部曲面上加工四個平面，即方便微型半導(dǎo)體應(yīng)變計的安裝又提高了敏感梁的靈敏度，提高了開關(guān)組件的控制精度。
[0018]本實(shí)用新型的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件設(shè)有的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計十分微小，很大程度上減小開關(guān)組件體積，并且微型半導(dǎo)體應(yīng)變計的電阻條為π型，電阻條兩端的兩條引線從下方引出、不用從上下兩個方向引出，在減少敏感梁長度的同時減少了電阻條的縱向的長度、節(jié)省了引線的空間，而且有利于其它組件的設(shè)置，進(jìn)一步減小了開關(guān)組件的體積，并且引線從一端引出，距離轉(zhuǎn)接板近，引線中間不需轉(zhuǎn)接固定，連接可靠，進(jìn)一步提尚了廣品的可靠性及壽命。
[0019]本實(shí)用新型設(shè)有的限位孔對敏感梁滿載位移設(shè)計了限位保護(hù)結(jié)構(gòu)，在超載量為20%?30%時對敏感梁限位，提高了開關(guān)組件的可靠性。
[0020]拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件的敏感梁為由恒彈合金為材料制成的敏感梁，提高了敏感梁的靈敏度和開關(guān)組件的控制精度，同時提高了開關(guān)組件的耐用性和可靠性。
[0021]本實(shí)用新型的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件采用應(yīng)變電測技術(shù)對拇指力的狀態(tài)進(jìn)行測量，具有較好的瞬態(tài)響應(yīng)特性和耐用性；與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型的瞬態(tài)響應(yīng)特性提高約10%，耐用壽命達(dá)20000次，體積減小了 20%以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2中心組件結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3敏感梁結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖4法蘭結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖5半橋電路示意圖；
[0027]圖6微型半導(dǎo)體應(yīng)變計示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，所述的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件包括中心組件I和外殼2 ;所述的中心組件I包括敏感梁1-1、多個微型半導(dǎo)體應(yīng)變計1-2和轉(zhuǎn)接板1-4 ;所述的敏感梁1-1 一端設(shè)有法蘭1-11，法蘭1-11上設(shè)有通過孔1-111 ;微型半導(dǎo)體應(yīng)變計1-2均勻固定在敏感梁1-1的外壁上；所述的中心組件I還包括至少一個漆包線1-3、兩個絕緣墊1-5和補(bǔ)償板1-6 ;轉(zhuǎn)接板1-4和補(bǔ)償板1-6分別設(shè)置在法蘭1-11上下兩側(cè)，二者分別利用絕緣墊1-5與法蘭1-11隔離；漆包線1-3穿過通過孔
1-111，貫穿轉(zhuǎn)接板1-4、兩個絕緣墊1-5和補(bǔ)償板1-6，對轉(zhuǎn)接板1-4、兩個絕緣墊1_5和補(bǔ)償板1-6進(jìn)行固定，轉(zhuǎn)接板1-4和補(bǔ)償板1-6通過漆包線1-3進(jìn)行導(dǎo)通。
[0029]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1本實(shí)施方式拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件還包括防塵帽4、鍵帽3、外殼2 ;外殼2由上端外殼2-1和底座2-2組成，所述的上端外殼2_1和底座2-2以螺紋的形式連接在一起，或者上端外殼2-1和底座2-2設(shè)置嵌合結(jié)構(gòu)，使二者嵌合在一起；上端外殼2-1頂部中心處設(shè)有限位孔2-11 ;敏感梁1-1穿過限位孔2-11，鍵帽3設(shè)置在敏感梁1-1遠(yuǎn)離法蘭1-11的一端，即設(shè)置在敏感梁1-1的尖端部位；防塵帽4安裝在限位孔2-11處，位于在上端外殼2-1與敏感梁1-1之間，底座2-2底部用樹脂膠封裝。
[0030]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0031]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的上端外殼
2-1靠近底座2-2的一端設(shè)有定位凸起2-12，法蘭1-11邊緣設(shè)有定位缺口1_112，定位凸起
2-12卡在定位缺口 1-112內(nèi)，實(shí)現(xiàn)敏感梁1-1和上端外殼2-1相對固定。
[0032]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0033]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的敏感梁1-1根部上設(shè)置四個均布平面1-12 ;所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計1-2設(shè)置為四片，以玻璃粉燒結(jié)的方式均勻固定在敏感梁1-1四個均布的平面上。
[0034]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至三之一相同。
[0035]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計1-2尺寸為0.6mmX2mm ;所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計1_2的電阻條在應(yīng)變計平面呈π型，用于連接電阻條的兩條引線從電阻條的π型的兩腳引出，即從一個方向引出。
[0036]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0037]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的四片微型半導(dǎo)體應(yīng)變計1-2的每片都設(shè)有一個并聯(lián)補(bǔ)償電阻，同一方向上的兩片微型半導(dǎo)體應(yīng)變計1-2組成一個半橋電路，用于調(diào)整零點(diǎn)輸出；四片微型半導(dǎo)體應(yīng)變計1-2組成兩個半橋電路；通過對兩組半橋的輸出測量便得到受力狀態(tài)。
[0038]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】五相同。
[0039]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式所述的限位孔2-11在敏感梁1-1超載量為20%?30%時，對敏感梁1-1限位保護(hù)。
[0040]其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0041]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式所述的敏感梁1-1為由恒彈合金為材料制成的敏感梁。其它步驟和參數(shù)與【具體實(shí)施方式】七相同。
【權(quán)利要求】
1.拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件，所述的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件包括中心組件(I)和外殼(2);所述的中心組件(I)包括敏感梁(1-1)、多個微型半導(dǎo)體應(yīng)變計(1-2)和轉(zhuǎn)接板(1-4);所述的敏感梁(1-1) 一端設(shè)有法蘭(1-11)，法蘭(1-11)上設(shè)有通過孔(1-111);微型半導(dǎo)體應(yīng)變計(1-2)均勻固定在敏感梁(1-1)的外壁上；其特征在于:所述的中心組件(I)還包括至少一個漆包線(1-3)、兩個絕緣墊(1-5)和補(bǔ)償板(1-6);轉(zhuǎn)接板(1-4)和補(bǔ)償板(1-6)分別設(shè)置在法蘭(1-11)上下兩側(cè)，二者分別利用絕緣墊(1-5)與法蘭(1-11)隔離；漆包線(1-3)穿過通過孔(1-111)，貫穿轉(zhuǎn)接板(1-4)、兩個絕緣墊(1-5)和補(bǔ)償板(1-6)，對轉(zhuǎn)接板(1-4)、兩個絕緣墊(1-5)和補(bǔ)償板(1-6)進(jìn)行固定，轉(zhuǎn)接板(1-4)和補(bǔ)償板(1-6)通過漆包線(1-3)進(jìn)行導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件，其特征在于:拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件還包括防塵帽(4)、鍵帽(3)、外殼(2);外殼(2)由上端外殼(2-1)和底座(2-2)組成，所述的上端外殼(2-1)和底座(2-2)以螺紋的形式連接在一起，或者上端外殼(2-1)和底座(2-2)設(shè)置嵌合結(jié)構(gòu)，使二者嵌合在一起；上端外殼(2-1)頂部中心處設(shè)有限位孔(2-11);敏感梁(1-1)穿過限位孔(2-11)，鍵帽(3)設(shè)置在敏感梁(1-1)遠(yuǎn)離法蘭(1-11)的一端，即設(shè)置在敏感梁(1-1)的尖端部位；防塵帽(4)安裝在限位孔(2-11)處，位于在上端外殼(2-1)與敏感梁(1-1)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件，其特征在于:所述的上端外殼(2-1)靠近底座(2-2)的一端設(shè)有定位凸起(2-12)，法蘭(1-11)邊緣設(shè)有定位缺口(1-112)，定位凸起(2-12)卡在定位缺口(1-112)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)敏感梁(1_1)和上端外殼(2_1)相對固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件，其特征在于:所述的敏感梁(1-1)根部上設(shè)置四個均布平面(1-12);所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計(1-2)設(shè)置為四片，以玻璃粉燒結(jié)的方式均勻固定在敏感梁(1-1)四個均布的平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件，其特征在于:所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計(1-2)尺寸為0.6_X 2mm;所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計(1_2)的電阻條在應(yīng)變計平面呈型，用于連接電阻條的兩條引線從電阻條的型的兩腳引出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拇指力控二維坐標(biāo)跟蹤定位組件，其特征在于:四片所述的微型半導(dǎo)體應(yīng)變計(1-2)的每片都設(shè)有一個并聯(lián)補(bǔ)償電阻，同一方向上的兩片微型半導(dǎo)體應(yīng)變計(1-2)組成一個半橋電路；四片微型半導(dǎo)體應(yīng)變計(1-2)組成兩個半橋電路。
【文檔編號】G05D3/12GK204189037SQ201420732376
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】董玉榮, 李寶生, 劉志遠(yuǎn), 劉群, 徐冬, 衛(wèi)學(xué)峰, 陳信琦, 唐勝武, 王曄, 王惠玲, 任國晶, 張寧, 李海博 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十九研究所