Organe de commande manuelle à retour d'information tactile et/ou kinesthésique

Description

[0001] L'invention concerne un organe de commande conçu pour être actionné par la main d'un opérateur humain, de façon à piloter un système esclave réel ou virtuel, en fournissant à l'opérateur un retour d'information tactile et/ou kinesthésique.

[0002] Un organe de commande conforme à l'invention peut être utilisé pour piloter tout système esclave réel ou virtuel, c'est-à-dire notamment en téléopération, dans les simulateurs, dans les systèmes de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) et de CFAO (Conception et fabrication Assistées par Ordinateur), etc., ce système esclave disposant généralement de six degrés de liberté.

[0003] Les organes de commande manuelle existant à ce jour comprennent les gants de données, les poignées et stylos, les bras maîtres et les manches à balai.

[0004] Les gants de données (voir par exemple, le document WO-A-91 11775) sont des gants équipés de dispositifs permettant de mesurer leur position absolue dans l'espace et de dispositifs permettant de mesurer la position relative des doigts. Leurs applications concernent principalement le domaine de la simulation et celui des interfaces homme-machine. Ils peuvent être capables de restituer des informations de type tactile ou kinesthésique par l'utilisation d'exosquelettes ou la mobilisation externe des articulations de la main de l'opérateur.

[0005] Le principal avantage des gants de données consiste en une bonne adaptation aux applications concernant la simulation. Ils présentent cependant de nombreux inconvénients. Parmi ces inconvénients, on citera notamment une fiabilité insuffisante, un nombre de degrés de liberté élevé, une mise en place délicate sur la main de l'opérateur, une calibration différente pour chaque utilisateur et, dans certains cas, à chaque enfilage du gant, un encombrement important des systèmes à retour kinesthésique et le caractère très contraignant et inconfortable de ces systèmes.

[0006] Les poignées et les stylos comportent le même type de dispositifs que les gants de données pour mesurer leur position absolue dans l'espace. Ils sont utilisés pour définir des positions ou pour désigner des articles dans les systèmes de simulation ou dans les système de CAO et de CFAO et ils remplissent des fonctions équivalentes à celles des souris d'ordinateurs. Ils peuvent présenter jusqu'à six degrés de liberté. En revanche, les poignées et les stylos existants ne sont généralement pas équipés de système de retour d'information sous forme tactile ou kinesthésique.

[0007] Dans l'article de Robert Stone "Virtual reality and telepresence" paru dans Robotica (1992) volume 10, pages 461 à 467, il est proposé de commander un système virtuel au moyen d'une poignée à six degrés de liberté équipée de trois coussinets gonflables destinés à restituer à l'opérateur une impression tactile de contact d'un objet virtuel. Le retour d'information est cependant très limité puisque chaque coussinet ne dispose que d'un degré de liberté. Il s'agit donc d'une approximation grossière qui ne peut restituer à l'opérateur tous les degrés de liberté d'un système esclave à six degrés de liberté, et notamment les degrés de liberté d'orientation.

[0008] Le document US-A-4 795 296 décrit également une poignée disposant d'une pièce de retour d'informations en provenance du système de préhension esclave. Cette pièce est une gâchette qui dispose de deux degrés de liberté, de façon à restituer à l'opérateur des informations de position et d'effort. La gâchette constitue également, avec une garde en vis-à-vis, un organe de commande au moyen duquel l'opérateur actionne une pince de serrage à deux mors. Les informations restituées à l'opérateur concernent la force de serrage et le déplacement latéral de la pince lors de son centrage sur l'objet à saisir. L'information concernant le déplacement latéral de la pince n'est pas directement reliée à un mouvement commandé par l'opérateur. Par conséquent, ce retour d'information est très difficile à apprécier. De plus, une défaillance du système de retour d'informations risque d'interférer sur la commande du système esclave, et même d'empêcher cette commande.

[0009] Les bras maîtres ont été conçus et mis au point pour les applications de télémanipulation, notamment dans les télémanipulateurs maître/esclave avec ou sans retour d'effort. Ils peuvent être actifs ou passifs. Dans ce dernier cas, il s'agit notamment de pantins d'apprentissage pour les manipulateurs industriels et les téléopérateurs.

[0010] L'avantage essentiel des bras maîtres réside dans leur bonne adaptation à la télémanipulation. Cependant, ils sont chers, lourds et encombrants. De plus, lorsqu'ils sont équipés d'un retour d'information kinesthésique, les compromis entre le volume utile et la qualité de ce retour sont très mauvais.

[0011] Enfin, les manches à balais (voir notamment le document EP-A-0 384 806) sont des dispositifs à mesure de déplacements ou d'efforts qui sont intégrés dans des stations de travail ou des boîtes à boutons.

[0012] Les manches à balais ont pour avantages un faible coût et un caractère performant lorsque les applications sont simples et ne dépassent pas trois degrés de liberté. Cependant, ils ne comportent pas de dispositif de retour d'information. De plus, ils présentent un volume utile généralement limité, un nombre de degrés de liberté dépassant rarement trois et ils doivent nécessairement être positionnés sur des supports fixes.

[0013] L'invention a précisément pour objet un organe de commande à retour d'information d'un type nouveau, apte à être actionné par un opérateur de façon à commander un système esclave réel ou virtuel de manière simple, peu coûteuse et facile à mettre en oeuvre, et permettant d'obtenir un compromis satisfaisant entre le volume utile et la qualité du retour d'information, pour un nombre de degrés de liberté généralement égal à six.

[0014] L'invention a aussi pour objet un organe de commande à retour d'information, dans lequel une interruption ou une défaillance du système de retour d'information n'empêche pas de commander le système esclave.

[0015] Selon l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un organe de commande manuelle d'un système esclave, comportant :

• une poignée incluant une surface extérieure principalement formée d'une pièce active et d'au moins une pièce de retour d'information distincte de la pièce active et mobile par rapport à celle-ci ;
• des moyens de commande de mouvements du système esclave, en réponse à une action sur la pièce active de la poignée, indépendamment de la position de la pièce de retour d'information par rapport à cette pièce active ; et
• des moyens de commande des mouvements de chaque pièce de retour d'information par rapport à la pièce active, en réponse à des signaux de retour d'information en provenance du système esclave.

[0016] Dans un organe de commande ainsi conçu, la main de l'opérateur est en contact permanent avec la pièce de retour d'information formant la poignée, de telle sorte que cette main reçoit un effort dont la direction et l'amplitude sont représentatives d'une force réelle ou virtuelle appliquée sur le système esclave. Avantageusement, l'effort exercé sur la main de l'opérateur par la pièce de retour d'information est alors proportionnel à cette force résistante.

[0017] De préférence, le système esclave dispose de p degrés de liberté, la poignée comporte q pièces de retour d'information, et chaque pièce de retour d'information dispose de r degrés de liberté par rapport à la pièce active, avec r > 2 et q x r > p. Avantageusement, le nombre de pièces de retour d'information est au plus égal à deux.

[0018] Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, l'organe de commande manuelle comprend de plus un support indépendant des moyens de commande de mouvements du système esclave, et les moyens de commande de mouvements de chaque pièce de retour d'information comprennent au moins un actionneur monté dans ce support et des moyens de transmission de mouvements, reliant l'actionneur à la pièce de retour d'information.

[0019] Dans ce cas, la pièce active de la poignée peut être soit seulement reliée au support par un cordon souple dans lequel cheminent les moyens de transmission de mouvement, soit reliée mécaniquement au support par un bras articulé, le long duquel peuvent cheminer les moyens de transmission de mouvements.

[0020] Les moyens de transmission de mouvement comprennent de préférence au moins deux câbles aptes à coulisser dans des gaines. Un premier de ces câbles relie un premier actionneur à la pièce de retour d'information au travers d'un moyen d'inversion de mouvement et au moins un deuxième de ces câbles relie directement un deuxième actionneur à la pièce de retour d'information. Le système esclave disposant de p degrés de liberté, l'organe de commande comprend p deuxièmes câbles et p deuxièmes actionneurs. Il est à noter qu'en variante, le ou les actionneurs peuvent aussi être intégrés dans la poignée.

[0021] Lorsque la poignée comprend une seule pièce de retour d'information, cette pièce peut former une seule partie d'extrémité ou une partie centrale de la poignée. Elle peut aussi comporter plusieurs excroissances logées dans des ouvertures formées dans la pièce active.

[0022] Afin d'avoir l'assurance que l'opérateur garde la main sur la pièce de retour d'information de la poignée lors de la commande effective du système esclave, la pièce de retour d'information porte de préférence au moins un bouton de commande de couplage de l'organe de commande au système esclave.

[0023] On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, différentes formes de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :

• les figures 1A à 1D sont des vues de face illustrant quatre formes de réalisation possibles de la poignée d'un organe de commande manuelle conforme à l'invention ;
• la figure 2 est une vue en perspective illustrant schématiquement un organe de commande manuelle conforme à l'invention, comportant la poignée représentée sur la figure 1A ;
• la figure 3 est une vue à plus grande échelle représentant, en coupe longitudinale partielle, la poignée et la partie attenante du cordon de l'organe de commande manuelle illustré sur la figure 2 ; et
• la figure 4 illustre une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la poignée est reliée au support par un bras articulé.

[0024] L'organe de commande manuelle conforme à l'invention comporte principalement une poignée apte à être saisie par la main d'un opérateur humain. Conformément à l'invention, cette poignée comprend une pièce active sur laquelle agit la main de l'opérateur, ainsi qu'une ou deux pièces de retour d'information tactile et/ou kinesthésique. La poignée dispose de six degrés de liberté.

[0025] Sur les figures, la poignée est désignée de façon générale par la référence 10.

[0026] Dans la forme de réalisation de la figure 1A, la poignée 10 comprend une pièce active 12 et une pièce 14 de retour d'information, disposées côte à côte, la pièce 14 de retour d'information étant mobile par rapport à la pièce active 12. De façon plus précise, la pièce active 12 de la poignée constitue l'essentiel de celle-ci, à l'exception de son extrémité supérieure qui est formée par la pièce 14 de retour d'information.

[0027] Dans l'exemple représenté, la pièce 14 de retour d'information présente des empreintes 16 prévues pour recevoir le pouce et l'index de la main de l'opérateur, alors que les autres doigts sont reçus sur des empreintes 18 formées sur la pièce active 12. Etant donné que la pièce 14 de retour d'information peut se déplacer par rapport à la pièce active 18, la continuité de la surface extérieure de la poignée 10 entre ces deux pièces est assurée par un anneau souple 19 (figure 3).

[0028] Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 1B, la poignée 10 comprend une pièce 14 de retour d'information intercalée de façon mobile entre deux parties d'une pièce active 12. La pièce active 12 forme alors les deux extrémités de la poignée 10 alors que la partie centrale de cette poignée est formée par la pièce 14 de retour d'information. Dans ce cas, la pièce 14 de retour d'information porte par exemple une empreinte 16 destinée à recevoir l'annulaire de la main de l'opérateur alors que les autres doigts de l'opérateur sont reçus dans des empreintes 18 formée sur les deux parties de la pièce active 12. Deux anneaux souples (non représentés) sont alors prévus pour assurer la continuité entre la pièce 14 de retour d'information et les deux parties de la pièce active 12.

[0029] La figure 1C illustre une troisième forme de réalisation dans laquelle la poignée 10 est totalement formée par une pièce active 12 percée d'une ou plusieurs ouvertures 13. Dans ces ouvertures sont logées des excroissances d'une pièce unique 14 de retour d'information, montée de façon mobile à l'intérieur de la pièce active 12. La forme, le nombre et les emplacements des ouvertures 13 dans lesquelles sont logées les excroissances de la pièce 14 de retour d'information peuvent être quelconques. Ils correspondent par exemple, mais non exclusivement, aux extrémités de certains des doigts de l'opérateur.

[0030] Enfin, dans la quatrième forme de réalisation illustrée sur la figure 1D, la poignée 10 est formée principalement d'une pièce active 12, sauf dans sa partie haute, comme dans la forme de réalisation de la figure 1A. Cependant, au lieu d'être formée d'une pièce unique de retour d'information, l'extrémité supérieure de la poignée comprend dans ce cas deux pièces de retour d'information différentes, désignées par les références 14a et 14b sur la figure 1D. Chacune de ces pièces de retour d'information est alors mobilisée indépendamment de l'autre par rapport à la pièce active 12.

[0031] Plus précisément, les deux pièces de retour d'information 14a et 14b sont disposées de façon symétrique par rapport au plan médium de la poignée 10 et présentant chacune quatre degrés de liberté par rapport à la pièce active 12 lorsque le système esclave dispose de six degrés de liberté. Ainsi, chaque pièce 14a et 14b dispose de trois degrés de liberté de translation selon les axes transversal OX, longitudinal OY et selon l'axe OZ orthogonal aux précédents, et d'un degré de liberté de rotation autour de l'axe transversal OX. Les degrés de liberté de rotation autour des axes OY et OZ sont traduits par des translations relatives des pièces 14a et 14b selon les axes OZ et OY, respectivement.

[0032] On décrira à présent plus en détail un organe de commande manuelle selon une première forme de réalisation de l'invention, équipé de la poignée 10 de la figure 1A, en se référant aux figures 2 et 3.

[0033] Comme l'illustre la figure 2, la pièce active de la poignée 10 est reliée, par son extrémité inférieure, à un support 20, destiné notamment à lui servir de réceptacle. Cette liaison est assurée par un cordon souple 22 dont une extrémité est fixée à l'extrémité inférieure de la poignée 10 et dont l'extrémité opposée est fixée sur le support 20.

[0034] La poignée 10 dispose ainsi de six degrés de liberté qui lui permettent de commander un système esclave (non représenté) à six degrés de liberté. Ce système esclave peut être réel ou virtuel. Ainsi et uniquement à titre d'exemple, il peut s'agir aussi bien d'un bras articulé de télémanipulateur que d'un simulateur ou d'un système de CAO ou de CFAO. Le support 20 est relié au système esclave par un câblage approprié (non représenté).

[0035] Comme l'illustre plus précisément la figure 3, un capteur 24 de vitesse et/ou de déplacement est monté de façon fixe à l'intérieur de la pièce active 12 de la poignée 10. Ce capteur 24 permet de mesurer la vitesse et/ou le déplacement de la poignée 10 lorsqu'elle est placée dans la main de l'opérateur. Les mesures effectuées sont transformées en signaux électriques qui sont acheminés jusqu'au support 20 par un conducteur électrique 26 placé dans le cordon souple 22. Ces signaux sont ensuite transmis au système esclave par exemple au moyen d'un autre conducteur électrique, de façon à piloter ce système esclave en vitesse et/ou en déplacement, selon la nature des mesures effectuées par le capteur 24.

[0036] Conformément à l'invention, l'organe de commande manuelle illustré sur les figures 2 et 3 est également doté de moyens permettant de commander un mouvement de la pièce 14 de retour d'information par rapport à la pièce active 12, en réponse à un signal de retour d'information émis par le système esclave. Ce signal de retour d'information peut être de nature très diverse selon le type de système esclave commandé et selon l'application envisagée.

[0037] Il peut notamment s'agir d'un retour d'effort permettant de transmettre à la main de l'opérateur un signal d'effort proportionnel à une force résistante réelle ou virtuelle supportée par le système esclave. Dans le cas où le système esclave est constitué par un bras esclave de télémanipulateur, ce signal peut être représentatif de la venue en appui du bras esclave ou d'une pièce supportée par ce bras contre un obstacle et proportionnel à la force de réaction opposée par cet obstacle.

[0038] Le signal de retour d'information peut aussi être représentatif de l'approche d'une zone interdite par un système esclave réel ou virtuel.

[0039] Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 2 et 3, les moyens permettant de commander le mouvement de la pièce 14 de retour d'information comprennent p + 1 actionneurs 28 (figure 2) qui sont logés dans le support 20. p représente ici le nombre de degrés de liberté dont dispose le système esclave, c'est-à-dire six dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures. Dans cet exemple, les moyens de commande comprennent donc sept actionneurs 28. Ces actionneurs peuvent être de différentes natures. Ainsi et uniquement à titre d'exemple, il peut s'agir d'actionneurs électriques tels que petits électroaimants, d'actionneurs pneumatiques tels que des vérins, etc..

[0040] Chacun des actionneurs 28 est relié au système esclave par exemple par un conducteur électrique de façon à pouvoir recevoir un signal de retour d'information représentatif d'un degré de liberté de ce dernier. Ce signal est transformé par chacun des actionneurs 28 en un couple qui est transmis à la pièce 14 de retour d'information par des moyens de transmission de mouvement cheminant principalement à l'intérieur du cordon souple 22.

[0041] De façon plus précise, p actionneurs 28 (six dans l'exemple décrit) agissent sur la pièce 14 de retour d'information de la poignée 10, au travers des moyens de transmission de mouvement, selon les p degrés de liberté dont dispose cette pièce 14 par rapport à la pièce active 12. Le dernier actionneur 28 agit sur la pièce 14 de retour d'information de façon à s'opposer aux actions exercées par les autres actionneurs, pour maintenir cette pièce 14 immobile par rapport à la pièce active 12 lorsqu'aucun retour d'information n'a lieu. Cet agencement s'explique par la structure des moyens de transmission de mouvement qui sont interposés entre les actionneurs 28 et la pièce 14 de retour d'information dans la forme de réalisation représentée sur les figures 2 et 3.

[0042] En effet, dans cette forme de réalisation décrite, les moyens de transmission de mouvement entre les actionneurs 28 et la pièce 14 de retour d'information sont constitués par des câbles coulissants qui ne peuvent exercer que des efforts de traction.

[0043] De façon plus précise, chacun des six actionneurs correspondant aux six degrés de liberté du système esclave et de la pièce 14 de retour d'information agit sur un câble 30 apte à coulisser dans une gaine 32 à l'intérieur du cordon souple 22 et son extrémité opposée est fixée sur la pièce 14 de retour d'information selon un agencement triangulaire analogue à celui d'une plate-forme dite de Steward. En d'autres termes, les six câbles 30 sont fixés deux à deux aux trois sommets d'un triangle, sur la pièce 14 de retour d'information.

[0044] Afin de s'opposer à l'effort de traction exercé sur la pièce 14 de retour d'information par les câble 30, l'actionneur 28 restant agit sur un septième câble 34, qui coulisse également dans une gaine 36 à l'intérieur du cordon souple 22, mais dont l'extrémité opposée agit sur la pièce 14 de retour d'information par l'intermédiaire d'un mécanisme d'inversion de mouvement. Ce mécanisme transforme l'effort de traction exercé par le câble 34 en un effort de compression appliqué sur la pièce 14. Il agit sur cette dernière au centre du triangle aux sommets duquel sont accrochés les câbles 30.

[0045] Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 3, le mécanisme d'inversion de mouvement comprend un levier 38 et une tige de poussée 40. Le levier 38 est monté pivotant, dans sa partie centrale, sur la pièce active 12 et le câble 34 est accroché à l'une de ses extrémités. L'extrémité opposée du levier 38 est en appui sur une extrémité de la tige de poussée 40. L'extrémité opposée de cette tige 40 est en appui sur la pièce 14 de retour d'information, au centre du triangle dont les sommets servent à l'accrochage des câbles 30.

[0046] L'agencement qui vient d'être décrit permet d'appliquer sur la main de l'opérateur un effort dont le sens et l'intensité sont représentatifs d'une information en provenance du système esclave et prenant en compte tous les degrés de liberté dont dispose ce système.

[0047] Les moyens utilisés pour commander un mouvement de la ou des pièces 14 de retour d'information peuvent être différents de ceux qui viennent d'être décrits. Ainsi, les actionneurs peuvent être placés directement à l'intérieur de la poignée 10, de façon à agir chacun individuellement sur l'une des deux pièces de retour d'information 14a et 14b, dans la forme de réalisation de la poignée illustrée sur la figure 1D. Dans ce cas, le support 20 ainsi que le cordon 22 peuvent éventuellement être supprimés.

[0048] Avantageusement, et comme on l'a illustré sur la figure 2, la pièce 14 de retour d'information est munie sur sa surface extérieure d'un ou deux boutons 42 servant à commander le couplage de l'organe de commande au système esclave. Dans la forme de réalisation de la poignée 10 illustrée sur la figure 1A, les boutons 42 peuvent notamment être placés dans chacune des empreintes 16 formées sur la pièce 14 de retour d'information pour recevoir le pouce et l'index de la main de l'opérateur.

[0049] Du fait que l'actionnement des boutons 42 conditionne le couplage de l'organe de commande au système esclave, on est certain que la main de l'opérateur sera en contact avec la pièce 14 de retour d'information si un effort représentatif d'un tel retour d'information en provenance du bras maître est appliqué sur cette pièce 14.

[0050] Comme on l'a illustré schématiquement sur la figure 2, la poignée 10 peut aussi être équipée de différents autres boutons tels qu'un bouton d'arrêt d'urgence 44, ainsi que d'un ou plusieurs afficheurs 46 sur lesquels peuvent apparaître des informations diverses telles que des écarts, des états de forces et de moments, etc..

[0051] Le support 20 peut également être doté d'un ou plusieurs boutons de commande 48 et d'un ou plusieurs afficheurs 50 comme l'illustre également la figure 2.

[0052] La figure 4 illustre très schématiquement une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle, au lieu d'être reliée au support 20 par un cordon souple, la pièce active 12 de la poignée 10 est fixée à une extrémité d'un bras articulé 52, dont l'extrémité opposée est montée sur le support 20.

[0053] Dans ce cas, les actionneurs 28 peuvent rester associés au support 20. Ils agissent sur la pièce 14 de retour d'information de la poignée par un système de transmission tel qu'un système de câbles coulissants analogue à celui qui a été décrit précédemment en se référant à la figure 3, ce système de câbles étant alors guidé sur le bras articulé 52.

[0054] Les actionneurs peuvent aussi être distribués le long de la structure du bras articulé, par exemple dans le dernier segment du bras. Ce dernier est alors équilibré en conséquence, pour compenser le poids des actionneurs.

[0055] La structure du bras articulé 52 peut être adaptée à chacun des sursèmes esclave que l'on désire commander. Pour cela, on peut notamment utiliser des segments et des articulations modulaires, que l'on assemble à la demande avec la poignée 10.

[0056] La commande des mouvements du système esclave peut être réalisée soit au moyen de capteurs montés, comme dans la forme de réalisation décrite précédemment en référence aux figures 2 et 3, soit au moyen d'une instrumentation associée à chacune des articulations du bras articulé 52.

[0057] Dans cet agencement, les moyens de retour d'information restent totalement dissociés des moyens de commande du système esclave. Ces moyens de retour d'information peuvent donc être mis hors service, volontairement ou par suite d'une défaillance physique (rupture de câble, panne d'un amplificateur) ou informatique, sans que la commande du système esclave en soit affectée.

Revendications

1. Organe de commande manuelle d'un système esclave, comportant :

- une poignée (10) incluant une surface extérieure principalement formée d'une pièce active (12) et d'au moins une pièce (14) de retour d'information distincte de la pièce active et mobile par rapport à celle-ci ;

- des moyens (24) de commande de mouvements du système esclave, en réponse à une action sur la pièce active (12) de la poignée (10), indépendamment de la position de la pièce de retour d'information par rapport à cette pièce active ; et

- des moyens (28) de commande des mouvements de chaque pièce (14) de retour d'information par rapport à la pièce active (12), en réponse à des signaux de retour d'information en provenance du système esclave.

2. Organe de commande manuelle selon la revendication 1, dans lequel le système esclave dispose de p degrés de liberté, la poignée (10) comporte q pièces (14) de retour d'information, et chaque pièce de retour d'information dispose de r degrés de liberté par rapport à la pièce active, avec r > 2 et q x r > p.

3. Organe de commande manuelle selon la revendication 2, dans lequel le nombre q des pièces (14) de retour d'information est au plus égal à deux.

4. Organe de commande manuelle selon l'une quelconque des revendication précédentes, dans lequel est prévu de plus un support (20) indépendant des moyens (24) de commande de mouvements du système esclave, et dans lequel les moyens de commande de mouvements de chaque pièce (14) de retour d'information comprennent au moins un actionneur (28) monté dans ce support (20) et des moyens (30,34) de transmission de mouvements, reliant l'actionneur (28) à la pièce (14) de retour d'information.

5. Organe de commande manuelle selon la revendication 4, dans lequel la pièce active (12) de la poignée (10) est reliée au support (20) par un cordon souple (22) dans lequel cheminent les moyens (30,34) de transmission de mouvements.

6. Organe de commande manuelle selon la revendication 4, dans lequel la partie active (12) de la poignée est reliée mécaniquement au support (20) par un bras articulé (52).

7. Organe de commande selon l'une quelconque des revendication 4 à 6, dans lequel les moyens de transmission de mouvement comprennent au moins deux câbles (34) aptes à coulisser dans des gaines (32,36), un premier (34) de ces câbles reliant un premier actionneur (28) à chaque pièce de retour d'information (14) au travers d'un moyen d'inversion de mouvement (38,40) et au moins un deuxième (30) de ces câbles reliant directement un deuxième actionneur (28) à chaque pièce de retour d'information.

8. Organe de commande selon les revendications 2 et 7 combinées, comprenant p deuxièmes câbles (30) et p deuxièmes actionneurs.

9. Organe de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de commande de mouvements de chaque pièce (14) de retour d'information comprennent au moins un actionneur monté dans la poignée (10).

10. Organe de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poignée (10) comprend une seule pièce (14) de retour d'information.

11. Organe de commande selon la revendication 10, dans lequel la pièce (14) de retour d'information forme une partie d'extrémité de la poignée (10).

12. Organe de commande selon la revendication 10, dans lequel la pièce (14) de retour d'information forme une partie centrale de la poignée (10) interposée entre deux parties de la pièce active (12).

13. Organe de commande selon la revendication 10, dans lequel la pièce (14) de retour d'information comporte plusieurs excroissances logées dans des ouvertures (13) formées dans la pièce active (12).

14. Organe de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la poignée (10) comprend deux pièces (14a,14b) de retour d'information.

15. Organe de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce (14) de retour d'information porte au moins un bouton (42) de commande de couplage de l'organe de commande au système esclave.

16. Organe de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poignée (10) porte au moins un afficheur.

Ansprüche

1. Handbetätigte Steuervorrichtung eines geführten Systems (systeme esclave), umfassend:

- einen Handgriff (10), der eine Außenfläche einschließt, die hauptsächlich gebildet wird durch ein aktives Teil (12) und wenigstens ein Informationsrückführungsteil (14), das sich von dem aktiven Teil unterscheidet und beweglich ist in bezug auf dieses;

- Einrichtungen (24) zum Steuern der Bewegungen des geführten Systems als Reaktion auf eine Einwirkung auf das aktive Teil (12) des Handgriffs (10), unabhängig von der Stellung des Informationsrückführungsteils in bezug auf dieses aktive Teil; und

- Einrichtungen (28) zum Steuern der Bewegungen jedes Informationsrückführungsteils (14) in bezug auf das aktive Teil (12), als Reaktion auf von dem geführten System kommende Informationsrückführungssignale.

2. Handbetätigte Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das geführte System über p Freiheitsgrade verfügt, der Handgriff (10) q Informationsrückführungsteile (14) umfaßt und jedes Informationsrückführungsteil in bezug auf das aktive Teil über r Freiheitsgrade verfügt, mit r > 2 und q x r > p.

3. Handbetätigte Steuervorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Anzahl q der Informationsrückführungsteile (14) höchstens gleich zwei ist.

4. Handbetätigte Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der außerdem ein Träger (20) vorgesehen ist, unabhängig von den Einrichtungen (24) zum Steuern der Bewegungen des geführten Systems, und bei der die Steuereinrichtungen der Bewegungen jedes Informationsrückführungsteils (14) wenigstens eine in diesem Träger (20) angebrachte Betätigungseinrichtung (28) umfassen, und Bewegungsübertragungseinrichtungen (30, 34), welche die Betätigungseinrichtungen (28) mit dem Informationsrückführungsteil (14) verbinden.

5. Handbetätigte Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei der das aktive Teil (12) des Handgriffs (10) mit dem Träger (20) durch einen biegsamen Strang (22) verbunden ist, in dem die Bewegungsübertragungseinrichtungen (30,34) verlaufen bzw. sich bewegen.

6. Handbetätigte Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei der der aktive Teil (12) des Handgriffs mechanisch mit dem Träger (20) verbunden ist, durch einen Gelenkarm (52).

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die Übertragungseinrichtungen wenigstens zwei Kabel (34) umfassen, die in Hüllen (32,36) gleiten können, wobei ein erstes (34) dieser Kabel eine erste Betätigungseinrichtung (28) verbindet mit jedem Informationsrückführungsteil (14) durch eine Bewegungsumkehreinrichtung (38,40), und wenigstens eine zweites (30) dieser Kabel eine zweite Betätigungseinrichtung (28) direkt mit jedem Informationsrückführungsteil verbindet.

8. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 7 kombiniert, p zweite Kabel (30) umfassend und p zweite Betätigungseinrichtungen.

9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Bewegungssteuereinrichtungen jedes Informationsrückführungsteils (14) wenigstens eine in den Handgriff (10) montierte Betätigungseinrichtung umfaßt.

10. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Handgriff (10) ein einziges Informationsrückführungsteil (14) umfaßt.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, bei der das Informationsrückführungsteil einen Endteil des Handgriffs (10) bildet.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, bei der das Informationsrückführungsteil (14) einen zentralen Teil des Handgriffs (10) bildet, eingefügt zwischen zwei Teile des aktiven Teils (12).

13. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, bei der das Informationsrückführungsteil (14) mehrere vorsprünge aufweist, die in öffnungen (13) sitzen, gebildet in dem aktiven Teil (12).

14. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Handgriff (10) zwei Informationsrückführungsteile (14a,14b) umfaßt.

15. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Informationsrückführungsteil (14) wenigstens einen Betätigungsknopf (42) zum Kuppeln bzw. Koppeln der Steuervorrichtung mit dem geführten System umfaßt.

16. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Handgriff (10) wenigstens eine Anzeige trägt.

Claims

1. Manual control member of a slave system incorporating:

- a handle (10) including an outer surface mainly formed by an active part (12) and at least one information return part (14) separate from the active part and mobile with respect thereto,

- means (24) for controlling movements of the slave system in response to an action on the active part (12) of the handle (10), independently of the position of the information return part with respect to said active part and

- means (28) for controlling movements of each information return part (14) relative to the active part (12), in response to information return signals from the slave system.

2. Manual control member according to claim 1, wherein the slave system has p degrees of freedom, the handle (10) has q information return parts (14) and each information return part has r degrees of freedom with respect to the active part, with r > 2 and q x r >p.

3. Manual control member according to claim 2, wherein the number q of information return parts (14) is at the most two.

4. Manual control member according to any one of the preceding claims, wherein there is also a support (20) independent of the movement control means (24) of the slave system and wherein the movement control means of each information return part (14) incorporate at least one actuator (28) mounted in said support (20) and movement transmission means (30, 34) connecting the actuator (28) to the information return part (14).

5. Manual control member according to claim 4, wherein the active part (12) of the handle (10) is connected to the support (20) by a flexible cord (22) in which pass the movement transmission means (30, 34).

6. Manual control member according to claim 4, wherein the active part (12) of the handle is mechanically connected to the support (20) by an articulated arm (52).

7. Control member according to any one of the claims 4 to 6, wherein the movement transmission means incorporate at least two cables (34) able to slide in sheaths (32, 36), a first (34) of said cables connecting a first actuator (28) to each information return part (14) through a movement inversion means (38, 40) and at least one second (30) of said cables directly connecting a second actuator (28) to each information return part.

8. Control member according to claims 2 and 7 combined, comprising p second cables (30) and p second actuators.

9. Control member according to any one of the claims 1 to 3, wherein the movement control means of each information return part (14) comprise at least one actuator mounted in the handle (10).

10. Control member according to any one of the preceding claims, wherein the handle (10) comprises a single information return part (14).

11. Control member according to claim 10, wherein the information return part (14) forms an end portion of the handle (10).

12. Control member according to claim 10, wherein the information return part (14) forms a central portion of the handle (10) interposed between two portions of the active part (12).

13. Control member according to claim 10, wherein the information return part (14) has several protuberances located in openings (13) formed in the active part (12).

14. Control member according to any one of the claims 1 to 9, wherein the handle (10) comprises two information return parts (14a, 14b).

15. Control member according to any one of the preceding claims, wherein the information return part (14) carries at least one button (42) for controlling the coupling of the control member to the slave system.

16. Control member according to any one of the preceding claims, wherein the handle (10) carries at least one display.

Dessins