EP1690171A1 - Interface isotonique destinee a la commande d un objet, reel ou virtuel - Google Patents

Interface isotonique destinee a la commande d un objet, reel ou virtuel

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Publication number
EP1690171A1
EP1690171A1 EP04805606A EP04805606A EP1690171A1 EP 1690171 A1 EP1690171 A1 EP 1690171A1 EP 04805606 A EP04805606 A EP 04805606A EP 04805606 A EP04805606 A EP 04805606A EP 1690171 A1 EP1690171 A1 EP 1690171A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
interface according
isotonic
shaft
shafts
isotonic interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04805606A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Chaillou
F. Martinot
Patricia Plenacoste
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universite de Lille 1 Sciences et Technologies
Original Assignee
Universite de Lille 1 Sciences et Technologies
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universite de Lille 1 Sciences et Technologies filed Critical Universite de Lille 1 Sciences et Technologies
Publication of EP1690171A1 publication Critical patent/EP1690171A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/02—Hand grip control means

Definitions

  • the present invention relates to a new isotonic interface intended for the control of an object, real or virtual.
  • the interface can be used as a peripheral of a computer allowing the user to manipulate objects in a virtual environment or, more broadly, to modify this virtual environment.
  • the isotonic interface could also be intended for the control of real objects allowing the direct or remote manipulation of mechanical devices such as manipulator arm, robots or other similar devices.
  • isotonic interface intended for the control of a real or virtual object, one indicates any interface in which one will measure the displacement of its various organs and not the force transmitted by the user to said members, the interface opposing zero or constant resistance to the displacement caused by the user.
  • the present invention falls into this second category, that is to say that only one end of the interface is connected to the user.
  • the interface will be integral with the real environment, ie it will be placed or fixed to elements such as the table, the floor or a wall.
  • joystick type devices comprising a structure with three axes of rotation which can be controlled by a handle.
  • the structure of the joysticks with the axes of rotation perpendicular to each other means that the position of the effectors is high and that it is not possible for the user to place his forearm in a fixed position and to manipulate the interface by moving only his hand.
  • the present invention aims to overcome the aforementioned drawbacks and to provide an isotonic interface allowing the control of real or virtual objects according to three degrees of freedom.
  • Another object of the present invention is to provide an isotonic interface which can be used without requiring the movement of the user's forearm.
  • Another object of the present invention is to provide an isotonic interface allowing the control of virtual or real objects intuitively with respect to the movements made by the user.
  • the invention thus relates to an isotonic interface intended for the control of a real or virtual object.
  • the interface comprises: means for supporting three pivoting shafts, the axes of the first and second shafts being mutually parallel and perpendicular to the third,
  • FIG. 1 represents a perspective view of an exemplary embodiment of said isotonic interface according to the invention
  • FIG. 2 represents a perspective view of a second embodiment of the isotonic interface according to the invention
  • FIG. 3 and FIG. 4 illustrate two particular positions of the isotonic interface of the second embodiment shown in FIG. 2.
  • FIG. 1 representing a first embodiment of the isotonic interface 1
  • the latter comprises support means 2 for three pivoting 3,4,5 shafts, the axes of the first and second shafts being parallel to each other and perpendicular to the third.
  • Said interface 1 also comprises gripping means 6 allowing the pivoting of each of said shafts 3,4,5.
  • Said interface 1 also includes means 7 for measuring the displacement of each of said trees 3,4,5 so as to allow control of an object, real or virtual, according to three degrees of freedom.
  • said measuring means 7 consist of angular position sensors, and for example potentiometers, arranged on the different shafts.
  • other devices for measuring the displacement may also be envisaged and, in particular, optical sensors.
  • the support means 2 comprise a support element 8 secured to a base 9 and connected to the first shaft 3 by a first pivot link.
  • said support member 8 will have a triangular profile having at its top a bore allowing the passage of said first shaft 3.
  • the shaft 3 is therefore free to rotate in the support element 8 along a first axis.
  • Said support means 2 further comprise an arm 10 fixed perpendicularly to the first shaft 3 and linked to the second shaft 4 by a second pivot link.
  • the second pivot link may be produced in the same way as the first pivot link, namely that said arm 10 has a bore into which said second shaft 4 is introduced, the latter being locked in translation relative to said arm 10.
  • Said support means 2 also comprise a connecting element 11 secured to the second shaft 4 and connected by a third pivot link to said third shaft 5.
  • said connecting element 11 consists of two perpendicular branches, one of the branches being subject to the second shaft 4 and the other branch having an opening serving as a pivot connection to said third shaft 5 in an identical manner to the first and second pivot links.
  • said interface 1 also comprises gripping means 6 allowing the driving in rotation of each of said shafts 3,4,5,
  • These gripping means 6 comprise a rod 13, the distal end of which is integral with the third shaft 5.
  • said gripping means 6 also comprise a nozzle 12 disposed at the proximal end of the rod 13.
  • This tip 12 is intended to facilitate the grip of the rod 13 by allowing a prismatic entry.
  • the distal end of the rod 13 is arranged at the intersection between the axes of rotation B and C of the second and third shafts 4,5.
  • FIG. 2 illustrates a second embodiment in accordance with the invention.
  • said support means 2 comprise elements additional to the first mode described above making it possible to increase the stability of said interface 1.
  • the support means 2 to comprise a second support element 14 secured to the base 9 and connected to the first shaft 3 by a pivot link.
  • said second support element 14 will be produced in the same way as support element 8.
  • the support means 2 further comprise a second arm 15, parallel to the arm 10 secured to the first shaft 3 and connected to said connecting element 11 via a fourth tree 16.
  • said connecting element 11 has a U-shape in which the two branches of the U are, for one, subject to the second shaft 4 and, for the other, subject to the fourth shaft 16.
  • the part connecting the two branches it has the function of supporting the third shaft 5 leaving the latter free to rotate.
  • said gripping means 6 allow the pivoting of each of said shafts 3,4,5.
  • FIG. 4 it can be seen that the user prints a vertical downward movement making it possible to rotate the second shaft 4 in one direction while imparting a backward movement to rotate said first shaft in another direction .
  • the structure of the interface 1 with two axes of rotation parallel to each other and perpendicular to the third axis makes it possible to limit the amplitude of the movements to be carried out by the user, the latter being able to keep his forearm fixed.
  • the height of the support element 8 is between 100 and
  • the length of the arm 10 is preferably between 50 and 60 mm and advantageously 55 mm.
  • the length of the rod 13 is between 70 and 90 mm and advantageously 80 mm.
  • the interface 1 will include means for holding in position.
  • This characteristic is particularly interesting since it limits the fatigue of the user by reducing the forces to be applied to the moving parts during actions or resumption of interactions.
  • the means for holding in position to include a counterweight disposed at the rear of the rod 13 and making it possible to counterbalance the weight of the latter.
  • This counterweight keeps the rod 13 in a horizontal position without user action and reduces the torque undergone by the axis when this rod 13 is vertically distant from its equilibrium position.
  • bearings will be used allowing the pivoting of the different shafts 3, 4, 5 dimensioned so that the axis slides inside and undergoes the lowest possible friction torque.
  • These elements are associated with passive braking means on each of the axes and generate a friction torque greater than the torques generated on the different axes and due to the action of weightlessness.
  • the passive braking means will immobilize the rod when it is not actuated and will offer constant and low resistance to the displacement forces exerted by the user.
  • the braking means may in particular be produced from the plane friction of Belleville washers pressed by a nut and immobilized by a lock nut. The distribution of the clamping angles will be calculated to preserve an isotropic feeling.
  • the gantry arrangement will also participate in maintaining the position of the rod 13 in the sense that it allows work around a natural equilibrium position minimizing the forces of gravity.
  • Said isotonic interface 1 is particularly suitable for controlling the position of the object, that is to say that a displacement of the gripping means will correspond to a proportional displacement of the object.
  • a displacement of the gripping means will correspond to a proportional displacement of the object.
  • the interface can include drive means, not shown, in the accompanying drawings, making it possible to apply force feedback to the interface 1.
  • These means will advantageously consist of a press button placed on the nozzle 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une interface isotonique (1) destinée à la commande d'un objet, réel ou virtuel. Selon l'invention, l'interface comprend - des moyens de support de trois arbres (3, 4, 5) pivotant, les axes des premier et second arbres (A, B) étant parallèles entre eux et perpendiculaires au troisième (C), - des moyens de préhension (6) permettant le pivotement de chacun desdits arbres (3, 4, 5), - des moyens de mesure (7) du déplacement de chacun desdits arbres de manière à permettre la commande d'un objet, réel ou virtuel, selon trois degrés de liberté.

Description

INTERFACE ISOTONIQUE DESTINEE A LA COMMANDE D'UN OBJET, REEL OU VIRTUEL
La présente invention concerne une nouvelle interface isotonique destinée à la commande d'un objet, réel ou virtuel. L'interface pourra être utilisée comme périphérique d'un ordinateur permettant à l'utilisateur de manipuler des objets dans un environnement virtuel ou de manière plus large, de modifier cet environnement virtuel. Bien que, plus particulièrement prévue pour de telles applications, l'interface isotonique pourra également être destinée à la commande d'objets réels permettant la manipulation directe ou à distance de dispositifs mécaniques tels que bras manipulateur, robots ou autres dispositifs similaires.
Il est important de noter que, par l'expression interface isotonique destinée à la commande d'un objet réel ou virtuel, on désigne toute interface dans laquelle on va mesurer le déplacement de ses différents organes et non pas la force transmise par l'utilisateur auxdits organes, l'interface opposant une résistance nulle ou constante au déplacement provoqué par l'utilisateur.
Il existe différents types d'interfaces isotoniques pouvant être classées dans deux catégories, celles liées à l'utilisateur et les interfaces non liées.
La présente invention se situe dans cette seconde catégorie, c'est à dire que seule une extrémité de l'interface est connectée à l'utilisateur.
Dans la pratique, l'interface sera solidaire de l'environnement réel, c'est à dire qu'elle sera placée ou fixée à des éléments tels que la table, le sol ou un mur.
Dans cette classe des interfaces à base fixe, on connaît notamment des dispositifs appelés communément « souris » ou des dispositifs apparentés tels que des
« trackball », ces derniers ayant toutefois un fonctionnement isométrique,
Ces dispositifs très répandus présentent cependant différents inconvénients et notamment ne permettent pas une commande intuitive d'objets réels ou virtuels selon trois degrés de liberté. On connaît également des dispositifs de type joystick comportant une structure avec trois axes de rotation pouvant être contrôlés par une poignée.
Cela étant, la structure des joysticks avec les axes de rotation perpendiculaires entre eux fait que la position des effecteurs est haute et qu'il n'est pas possible pour l'utilisateur de placer son avant-bras dans une position fixe et de manipuler l'interface en bougeant uniquement sa main.
En conséquence, ces dispositifs ne sont pas adaptés à des travaux de commande longs ou continus.
La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients précités et de proposer une interface isotonique permettant la commande d'objets réels ou virtuels selon trois degrés de liberté.
Un autre but de la présente invention est de proposer une interface isotonique qui puisse être utilisée sans nécessiter le déplacement de l'avant-bras de l'utilisateur.
Un autre but de la présente invention est de proposer une interface isotonique permettant la commande d'objets virtuels ou réels de manière intuitive par rapport aux mouvements réalisés par l'utilisateur.
L'invention a ainsi pour objet une interface isotonique destinée à la commande d'un objet réel ou virtuel.
Selon l'invention, l'interface comprend : - des moyens de support de trois arbres pivotant, les axes des premier et second arbres étant parallèles entre eux et perpendiculaires au troisième,
- des moyens de préhension permettant le pivotement de chacun desdits arbres,
- des moyens de mesure du déplacement de chacun desdits arbres de manière à permettre la commande d'un objet, réel ou virtuel, selon trois degrés de liberté. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, d'un exemple préféré de réalisation, dans lequel la description n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés par lesquels :
- la figure 1 représente une vue en perspective d'un exemple de réalisation de ladite interface isotonique conforme à l'invention,
- la figure 2 représente une vue en perspective d'un second mode de réalisation de l'interface isotonique conforme à l'invention, - la figure 3 et la figure 4 illustrent deux positions particulières de l'interface isotonique du second mode de réalisation représenté à la figure 2.
En se reportant principalement à la figure 1 représentant un premier mode de réalisation de l'interface isotonique 1, on voit que cette dernière comprend des moyens de support 2 de trois arbres 3,4,5 pivotants, les axes des premier et second arbres étant parallèles entre eux et perpendiculaires au troisième.
Ladite interface 1 comprend également des moyens de préhension 6 permettant le pivotement de chacun desdits arbres 3,4,5.
Ladite interface 1 comporte également des moyens de mesure 7 du déplacement de chacun desdits arbres 3,4,5 de manière à permettre la commande d'un objet, réel ou virtuel, selon trois degrés de liberté.
Dans les exemples de réalisation des figures 1 à 4, lesdits moyens de mesure 7 sont constitués de capteurs de position angulaire, et par exemple des potentiomètres, disposés sur les différents arbres. Cela étant, d'autres dispositifs permettant la mesure du déplacement pourront également être envisagés et, notamment, des capteurs optiques.
Selon le premier mode de réalisation, les moyens de support 2 comprennent un élément de support 8 assujetti à une base 9 et lié au premier arbre 3 par une première liaison pivot. De préférence, ledit élément de support 8 aura un profil de forme triangulaire comportant au niveau de son sommet un alésage permettant le passage dudit premier arbre 3.
On prévoit également au niveau dudit arbre 3, un moyen de blocage en translation entre ledit arbre 3 et ledit élément de support 8. L'arbre 3 est donc libre en rotation dans l'élément de support 8 selon un premier axe
A.
Bien entendu, d'autres modes de réalisation de la liaison pivot connus de l'homme de l'art pourraient être utilisés et notamment une liaison réalisée à partir d'un arbre et d'un palier lisse ou à roulements. Lesdits moyens de support 2 comprennent en outre une bras 10 assujetti perpendiculairement au premier arbre 3 et lié au second arbre 4 par une seconde liaison pivot. La seconde liaison pivot pourra être réalisée de manière identique à la première liaison pivot à savoir que ledit bras 10 comporte un alésage dans lequel est introduit ledit second arbre 4, ce dernier étant bloqué en translation par rapport audit bras 10.
Là encore, il ne s'agit que d'un exemple de réalisation de la liaison pivot et d'autres modes sont envisageables.
Lesdits moyens de support 2 comportent en outre un élément de liaison 11 assujetti au second arbre 4 et relié par une troisième liaison pivot audit troisième arbre 5.
Dans l'exemple de la figure 1, ledit élément de liaison 11 est constitué de deux branches perpendiculaires, une des branches étant assujetti au second arbre 4 et l'autre branche comportant une ouverture servant de liaison pivot audit troisième arbre 5 de manière identique aux première et seconde liaisons pivot.
Comme indiqué plus haut, ladite interface 1 comporte également des moyens de préhension 6 permettant l'entraînement en rotation de chacun desdits arbres 3,4,5,
Ces moyens de préhension 6 comprennent une tige 13 dont l'extrémité distale est solidaire du troisième arbre 5.
Selon les exemples de réalisation des figures 1 à 4, lesdits moyens de préhension 6 comportent en outre un embout 12 disposé à l'extrémité proximale de la tige 13.
Cet embout 12 est destiné à faciliter la prise en main de la tige 13 en permettant une saisie prismatique. En se reportant aux figures 1 à 4, on voit que l'extrémité distale de la tige 13 est disposée à l'intersection entre ies axes de rotation B et C des second et troisième arbres 4,5.
Cette disposition facilite le contrôle de la rotation des différents arbres par l'utilisateur. La figure 2 illustre un second mode de réalisation conforme à l'invention.
Dans ce second mode de réalisation, lesdits moyens de support 2 comportent des éléments supplémentaires au premier mode décrit plus haut permettant d'augmenter la stabilité de ladite interface 1.
A cette fin, on prévoit que les moyens de support 2 comportent un deuxième élément de support 14 assujetti à la base 9 et lié au premier arbre 3 par une liaison pivot. De préférence, ledit deuxième élément de support 14 sera réalisé de manière identique à l'élément de support 8.
Dans ce second mode de réalisation, on prévoit avantageusement que les moyens de support 2 comportent, en outre, un second bras 15, parallèle au bras 10 assujetti au premier arbre 3 et lié audit élément de liaison 11 par l'intermédiaire d'un quatrième arbre 16.
Dans cet exemple de réalisation, ledit élément de liaison 11 a une forme en U dans lequel les deux branches du U sont, pour l'une, assujettie au deuxième arbre 4 et, pour l'autre, assujettie au quatrième arbre 16. La partie reliant les deux branches a, elle, comme fonction de supporter le troisième arbre 5 laissant libre ce dernier en rotation.
Selon l'invention, lesdits moyens de préhension 6 permettent le pivotement de chacun desdits arbres 3,4,5.
En se reportant à la figure 2, on voit que, lorsque lesdits moyens de préhension sont déplacés circulairement vers la droite entraînant uniquement la rotation de l'arbre 5 autour de son axe C.
En se reportant à la figure 3, on voit que cette fois, lesdits moyens de préhension 6 ont été déplacés circulairement, dans le sens vertical vers le haut et dans la profondeur vers l'arrière. Le déplacement circulaire vertical permet de réaliser une rotation du second arbre 4 autour de son axe B tandis que les mouvements circulaires en profondeur permettent la rotation dudit premier arbre 3 autour de son axe A.
Il est tout à fait possible pour un utilisateur de commander le déplacement d'un ou plusieurs axes selon la commande qu'il souhaite transmettre. Ainsi, dans la figure 4, on voit que l'utilisateur imprime un mouvement vertical vers le bas permettant de faire pivoter le second arbre 4 dans un sens tout en imprimant un mouvement vers l'arrière pour faire pivoter ledit premier arbre dans un autre sens.
La structure de l'interface 1 avec deux axes de rotation parallèles entre eux et perpendiculaires au troisième axe permet de limiter l'amplitude des déplacements à effectuer par l'utilisateur, ce dernier pouvant conserver fixe son avant-bras.
De nombreux tests ont été réalisés pour définir également les caractéristiques dimensionnelles des différents éléments et offrir à l'utilisateur une bonne ergonomie. Ainsi, de préférence, la hauteur de l'élément de support 8 est comprise entre 100 et
130 mm et avantageusement 115 mm.
La longueur du bras 10 est comprise, de préférence, entre 50 et 60 mm et avantageusement 55 mm. La longueur de la tige 13 est comprise entre 70 et 90 mm et avantageusement 80 mm.
Il est important de souligner qu'avantageusement l'interface 1 comprendra des moyens de maintien en position.
Ces moyens de maintien en position permettent à l'utilisateur de lâcher l'interface 1 sans que cette dernière ne s'écarte sensiblement de sa dernière position.
Cette caractéristique est particulièrement intéressante puisqu'elle limite la fatigue de l'utilisateur en réduisant les forces à appliquer sur les parties mobiles lors des actions ou des reprises d'interactions.
Elle permet en outre de ne pas perdre l'information de position lorsque l'utilisateur reprend sa tâche.
A cette fin, on prévoit que les moyens de maintien en position comprennent un contrepoids disposé à l'arrière de la tige 13 et permettant de contrebalancer le poids de cette dernière.
Ce contrepoids permet de maintenir la tige 13 en position horizontale sans action de l'utilisateur et réduit le couple subi par l'axe lorsque cette tige 13 est éloignée verticalement de sa position d'équilibre.
Pour permettre le maintien en position sur chacun des axes, on utilisera des paliers permettant le pivotement des différents arbres 3, 4, 5 dimensionnés de sorte que l'axe glisse à l'intérieur et subisse le couple de frottement le plus faible possible. Ces éléments sont associés à des moyens de freinage passif sur chacun des axes et génèrent un couple de frottement supérieur aux couples générés sur les différents axes et dus à l'action de l'apesanteur.
Ces moyens de freinage passifs permettront d'immobiliser la tige lorsqu'elle n'est pas actionnée et opposeront une résistance constante et faible aux efforts de déplacement exercés par l'utilisateur. Les moyens de freinage pourront notamment être réalisés à partir du frottement plan de rondelles Belleville pressées par un écrou et immobilisées par un contre-écrou. La distribution des angles de serrage sera calculée pour préserver un ressenti isotrope.
Il est également à noter que la disposition en portique participera également au maintien de la position de la tige 13 en ce sens qu'elle permet un travail autour d'une position d'équilibre naturelle minimisant les forces de gravité.
Ladite interface isotonique 1 est particulièrement adaptée pour la commande en position de l'objet, c'est à dire qu'à un déplacement des moyens de préhension va correspondre un déplacement proportionnel de l'objet. Cela étant, il est également envisageable d'utiliser l'interface isotonique 1 pour le contrôle en vitesse de l'objet et, dans ce cas, à un déplacement des moyens de préhension 6 va correspondre une commande en vitesse selon une direction donnée de l'objet.
Dans le cas d'une utilisation de l'interface 1 comme un dispositif de contrôle en position, on définit des fonctions de passage des angles α, β et γ correspondant respectivement aux mesures des angles de rotation des axes premier, second et troisième à des coordonnées X, Y, Z dans un repère orthonormé (O,x,y,z).
On utilisera, de préférence, les fonctions suivantes :
X = -sin β x a (avec a correspondant à la longueur de la tige 13), Y = cos( + γ) x cos β x a + sin αxb - a (avec b correspondant à la distance entre la première et la seconde liaisons pivot)
Z = b x cos α - b x sin( + γ) x cos β x a - b
Cela étant, il ne s'agit que d'un exemple de fonctions de transformation et bien d'autres fonctions sont envisageables. II est également important de noter que l'interface peut comprendre des moyens d'entraînement, non représentés, dans les dessins annexés, permettant d'appliquer sur l'interface 1 un retour de forces.
Il pourra notamment s'agir de moteur disposé sur un ou plusieurs arbres 1,2,3 ou 4 exerçant un couple sur les arbres en fonction de l'environnement réel ou virtuel sur lequel agit l'interface 1. On pourra également prévoir au niveau des moyens de préhension 6 des moyens de commande additionnels de l'objet réel ou virtuel permettant de commander l'objet réel ou virtuel selon au moins un degré de liberté supplémentaire.
Ces moyens seront de manière avantageuse constitués d'un bouton pressoir disposé sur l'embout 12.
Bien entendu, d'autres modes de réalisation à la portée de l'homme de l'art auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention définie par les revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS
1. Interface isotonique (1) destinée à la commande d'un objet, réel ou virtuel, CARACTERISEE en ce qu'elle comprend :
- des moyens de support de trois arbres (3,4,5) pivotant, les axes des premier et second arbres (A,B) étant parallèles entre eux et perpendiculaires au troisième (C),
- des moyens de préhension (6) permettant le pivotement de chacun desdits arbres
(3 5), - des moyens de mesure (7) du déplacement de chacun desdits arbres de manière à permettre la commande d'un objet, réel ou virtuel, selon trois degrés de liberté.
2. Interface isotonique selon la revendication 1, dans laquelle lesdits moyens de support (2) comprennent :
- un élément de support (8) assujetti à une base (9) et lié au premier arbre (3) par une première liaison pivot,
- un bras (10) assujetti perpendiculairement au premier arbre (3) et lié au second arbre (4) par une seconde liaison pivot,
- un élément de liaison (11) assujetti au second arbre (4) et relié par une troisième liaison pivot audit troisième arbre (5).
3. Interface isotonique selon la revendication 2, dans laquelle lesdits moyens de support (2) comportent un deuxième élément de support (14) assujetti à la base (9) et lié au premier arbre (3) par une liaison pivot permettant d'augmenter la stabilité de l'interface (1).
4. Interface isotonique selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle les moyens de support (2) comportent un second bras (15), parallèle au premier, assujetti au premier arbre (3) et lié audit élément de liaison (11) par l'intermédiaire d'un quatrième arbre (16).
5. Interface isotonique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les moyens de préhension (6) comprennent une tige (13) dont l'extrémité distale est solidaire du troisième arbre (5).
6. Interface isotonique selon la revendication 5, dans laquelle les moyens de préhension (6) comportent un embout (12) disposé à l'extrémité proximale de la tige (13) permettant une saisie prismatique.
7. Interface isotonique selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle l'extrémité distale de ladite tige (13) est disposée à l'intersection entre les axes de rotation des second et troisième arbres (4,5).
8. Interface isotonique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle lesdits moyens de mesure (7) sont constitués de capteurs de position angulaire disposés sur les premier, second et troisième arbres (3,4,5).
9. Interface isotonique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle au moins un desdits arbres (3,4,5) comprend des moyens d'entraînement permettant d'appliquer sur l'interface (1) un retour de forces.
10. Interface isotonique selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans laquelle la hauteur de l'élément de support (8) est comprise entre 100 et 130 mm.
11. Interface isotonique selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, dans laquelle la longueur du bras (10) est compris entre 50 et 60 mm.
12. Interface isotonique selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, dans laquelle la longueur de la tige (13) est comprise entre 70 et 90 mm.
13. Interface isotonique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle on prévoit des moyens de commande additionnels dudit objet réel ou virtuel, permettant de commander ledit objet selon au moins un degré de liberté supplémentaire.
14. Interface isotonique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans laquelle on prévoit des moyens de maintien en position permettant d'éviter un ecartement sensible de la dernière position de la tige 13 lorsque l'utilisateur lâche ladite tige.
15. Interface isotonique selon la revendication 14 précédente, dans laquelle les moyens de maintien en position comportent un contrepoids et des moyens de freinage passifs.
EP04805606A 2003-12-02 2004-12-01 Interface isotonique destinee a la commande d un objet, reel ou virtuel Withdrawn EP1690171A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0314114A FR2863069B1 (fr) 2003-12-02 2003-12-02 Interface isotonique destinee a la commande d'un objet, reel ou virtuel
PCT/FR2004/003086 WO2005057390A1 (fr) 2003-12-02 2004-12-01 Interface isotonique destinee a la commande d'un objet, reel ou virtuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1690171A1 true EP1690171A1 (fr) 2006-08-16

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ID=34566300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04805606A Withdrawn EP1690171A1 (fr) 2003-12-02 2004-12-01 Interface isotonique destinee a la commande d un objet, reel ou virtuel

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070120817A1 (fr)
EP (1) EP1690171A1 (fr)
FR (1) FR2863069B1 (fr)
WO (1) WO2005057390A1 (fr)

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