[发明专利]拇指力控二维坐标跟踪定位组件

说明书

技术领域

本发明涉及运动载体目标跟踪定位操控部件。

背景技术

拇指力控二维坐标跟踪定位组件是人手拇指力控的执行器件与微型敏感元件一体化的小型组件，具有在人手力控目标跟踪光标的移动速度时，将施加操控部件的拇指力实时转化成电信号并输出到外信号处理单元的功能。

传统的目标跟踪操控部件采用单一机械传动装置或电位器方式和技术，这类结构的构造结构成本低，但存在体积大、控制精度低、跟随响应慢、人机同步程度低、可靠性差等局限性。传统的二维力传感器开关组件设置有微型半导体应变计，传统的微型半导体应变计体积大于0.6mm×6mm，传统的微型半导体应变计的电阻条呈直线型，这使得组件体积较大；并且电阻条的两条引线从两端引出不但占用较大的空间，而且需要转接固定，连接不可靠，严重影响了组件的可靠性及寿命。

拇指力敏开关组件在大型机械控制、跟踪定位等领域的广泛应用，验证人手拇指操控的执行器件与微型敏感元件一体化的操纵部件的功能和性能优势，不仅克服传统产品的缺陷，而且使经典技术大幅度小型化和精细化，同时明显地强化和优化人机之间功能转换的效率和效果。

发明内容

本发明为了解决传统的目标跟踪操控部件的体积大、瞬态响应特性较差、耐用性差等问题。进而提出了一种拇指力控二维坐标跟踪定位组件。

所述的拇指力控二维坐标跟踪定位组件包括中心组件和外壳；所述的中心组件包括敏感梁、多个微型半导体应变计和转接板；所述的敏感梁一端设有法兰，法兰上设有通过孔；微型半导体应变计均匀固定在敏感梁的外壁上；所述的中心组件还包括至少一个漆包线、两个绝缘垫和补偿板；转接板和补偿板分别设置在法兰上下两侧，二者分别利用绝缘垫与法兰隔离；漆包线穿过通过孔，贯穿转接板、两个绝缘垫和补偿板，对转接板、两个绝缘垫和补偿板进行固定，转接板和补偿板通过漆包线进行导通。

拇指力控二维坐标跟踪定位组件还包括防尘帽、键帽、外壳；外壳由上端外壳和底座组成，所述的上端外壳和底座以螺纹的形式连接在一起，或者上端外壳和底座设置嵌合结构，使二者嵌合在一起；上端外壳顶部中心处设有限位孔；敏感梁穿过限位孔，键帽设置在敏感梁远离法兰的一端，即设置在敏感梁的尖端部位；防尘帽安装在限位孔处，位于在上端外壳与敏感梁之间。

所述的上端外壳靠近底座的一端设有定位凸起，法兰边缘设有定位缺口，定位凸起卡在定位缺口内，实现敏感梁和上端外壳相对固定。

所述的敏感梁根部上设置四个均布平面；所述的微型半导体应变计设置为四片，以玻璃粉烧结的方式均匀固定在敏感梁四个均布的平面上。

所述的微型半导体应变计尺寸为0.6mm×2mm；所述的微型半导体应变计的电阻条在应变计平面呈π型，用于连接电阻条的两条引线从电阻条的π型的两脚引出，即从一个方向引出。

所述的四片微型半导体应变计的每片都设有一个并联补偿电阻，同一方向上的两片微型半导体应变计组成一个半桥电路，用于调整零点输出；四片微型半导体应变计组成两个半桥电路；通过对两组半桥的输出测量便得到受力状态。

所述的限位孔在敏感梁超载量为20％～30％时，对敏感梁限位保护。

所述的敏感梁为由恒弹合金为材料制成的敏感梁。

本发明具有以下优点：

本发明的拇指力控二维坐标跟踪定位组件设有的漆包线贯穿转接板和补偿板，对转接板和补偿板进行固定并导通，可以使电子元件空间排列，从而减小了开关组件的体积。而且本发明设有的绝缘垫降低了转接板和补偿板元器件之间的干扰，提高了开关组件控制精度，并且提高了开关组件的可靠性和耐用性。

本发明的拇指力控二维坐标跟踪定位组件结构简单、防尘性好，可靠性高。

本发明的拇指力控二维坐标跟踪定位组件在敏感梁根部曲面上加工四个平面，即方便微型半导体应变计的安装又提高了敏感梁的灵敏度，提高了开关组件的控制精度。

本发明的拇指力控二维坐标跟踪定位组件设有的微型半导体应变计十分微小，很大程度上减小开关组件体积，并且微型半导体应变计的电阻条为π型，电阻条两端的两条引线从下方引出、不用从上下两个方向引出，在减少敏感梁长度的同时减少了电阻条的纵向的长度、节省了引线的空间，而且有利于其它组件的设置，进一步减小了开关组件的体积，并且引线从一端引出，距离转接板近，引线中间不需转接固定，连接可靠，进一步提高了产品的可靠性及寿命。

本发明设有的限位孔对敏感梁满载位移设计了限位保护结构，在超载量为20％～30％时对敏感梁限位，提高了开关组件的可靠性。