输入设备和输入系统以及输入设备操作方法 |
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| 申请号 | CN202080067335.9 | 申请日 | 2020-08-05 | 公开(公告)号 | CN114502861B | 公开(公告)日 | 2023-08-18 |
| 申请人 | 因文图斯工程有限公司; | 发明人 | 斯特凡·巴特洛格; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种输入设备(700)尤其是操纵杆(711)，具有操作机构(701)和磁流变 制动 机构(702)和用于驱控该制动机构(702)的控制机构(703)。操作机构(701)包括支承机构(704)和操作杆(705)，该操作杆可绕至少一个枢轴(706)枢转地容置在支承机构(704)上。 传感器 机构(734)设置用于检测该操作杆(705)的枢转 角 度。在此该制动机构(702)接合至枢轴(706)以在控制机构(703)的控制下阻尼操作杆(705)的枢转运动。控制机构(703)适合并设计成依据控制命令来控制该制动机构(702)并将该控制命令转换为在该操作杆(705)上可感受到的触觉 信号 、最好是规定序列(713)的减速 力 矩，从而使用者能至少作为所完成输入的结果获得 触觉反馈 (所谓的 力反馈 )。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种输入设备(700)，所述输入设备具有至少一个操作机构(701)和至少一个磁流变制动机构(702)和用于控制所述磁流变制动机构(702)的至少一个控制机构(703)，其中，所述操作机构(701)包括至少一个支承机构(704)和至少一个操作杆(705)，其中，所述操作杆(705)以能绕至少一个枢轴(706)枢转的方式容置于所述支承机构(704)上，并且其中，包含用于检测所述操作杆(705)的枢转角度的至少一个传感器机构(734)，其中，所述磁流变制动机构(702)接合至所述枢轴(706)以通过所述控制机构(703)的控制来阻尼所述操作杆(705)的枢转运动，并且所述控制机构(703)适合并被设计成至少依据至少一个控制命令来控制所述磁流变制动机构(702)并将所述控制命令转换为至少一个在所述操作杆(705)上能感受到的触觉信号，所述触觉信号是规定序列(713)的减速力矩，从而使用者能至少作为所完成输入的结果和/或在输入期间获得触觉反馈， |
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| 说明书全文 | 输入设备和输入系统以及输入设备操作方法技术领域[0001] 本发明涉及输入设备、尤其是操纵杆，它具有至少一个操作机构和至少一个磁流变制动机构和至少一个用于驱控该制动机构的控制机构。该操作机构包括至少一个支承机构和至少一个操作杆，该操作杆可绕至少一个旋转轴线旋转地容置在该支承机构上。尤其是包含至少一个用于测量操作杆的转动角度的传感器机构。 背景技术[0002] 在现有技术中，操纵杆通常具有机械的开槽导向机构或机械的弹簧或锁定系统用于说明各不同功能。尤其是，载载乘运输车辆辆或野外车辆如工程机械的操纵杆具有带有开槽导向机构、复位弹簧和摩擦制动器用于相应的锁定位置和用于回到中性位置的机械解决方案。为了传递运动，大多设置复杂的传动机构和/或万向轴等。电位计、霍尔效应传感器或编码器被用来产生信号或位置识别。在台式应用中，知道了用在内部区域内的台操纵杆，例如在实验室中被用于控制实验室设备、医用设备、机器或工业机器人等。 [0003] 为了用在游戏(计算机游戏)中和也在其它应用领域中，知道了具有力反馈机构的操纵杆。利用这种力反馈操纵杆来测知情况例如不平的铺覆地面并且作为呈颠簸或轻便的/笨重的操纵杆形式的机械回馈被回馈给玩家(反馈)。在此，在现有技术中大多采用振动发动机，其无法在操作件上产生力矩增大或力增大。在专业操纵杆/模拟器中可以在操作面产生超过100N(牛顿)的操作力以尽量显示地设计所述感觉的电动机或液压缸或气压缸是昂贵、巨大且复杂的。在10‑15厘米杠杆间距(操纵杆转动中心距使用者手的距离)的情况下，这对应于10‑15Nm转矩。为了能高质量(交互作用少、低噪音、快速响应、无级可控)地产生这种高转矩，需要很大的且大多很昂贵的、还需要许多结构空间的执行机构。该结构空间在许多应用中是非常狭窄的。 发明内容[0004] 对此，本发明的任务是改善这种输入设备的操作质量和功能范围(针对用户的触觉反馈设计)。优选地，该输入设备也应该很灵活地可用于各种不同应用范围。同时，该输入设备应该紧凑地构成或需要较小的结构空间并且可以不复杂或廉价地制造。 [0005] 该任务通过一种输入设备和一种输入系统以及一种方法来完成。本发明的其它优点和特征来自对实施例的说明。 [0006] 根据本发明的输入设备尤其被设计成操纵杆。该输入设备包括至少一个操作机构和至少一个磁流变制动机构和至少一个用于驱控该制动机构的控制机构。该操作机构包括至少一个支承机构和至少一个操作杆。该操作杆尤其被设计成操纵杆柄杆。 [0007] 操作杆可绕至少一个枢轴枢转地容置在支承机构上。尤其包含至少一个用于测量操作杆的枢转角度的传感器机构。该制动机构接合至所述至少一个枢轴以便在控制机构的控制下阻尼该操作杆的至少一个枢转运动。尤其是，该控制机构适合并设计成至少依据至少一个控制命令来驱控该制动机构。尤其是，该控制机构适合并设计成将该控制命令转换为至少一个可在操作杆上感觉到的触觉信号、优选是规定序列的减速力矩。尤其是，由此使用者可以至少作为所完成输入的结果和/或在输入期间获得触觉反馈(所谓的力反馈)。 [0008] 根据本发明的输入设备提供许多优点。被有目的地控制的操作杆阻尼提供一个显著优点。触觉反馈(所谓力反馈)也是也尤其有利的。由此，操作质量和同时还有操作过程中的安全性得到显著改善。同时允许特别紧凑的且节省结构空间的以及实现不复杂的阻尼。 [0009] 尤其是该操作杆的枢转运动至少依据用传感器测知的操作杆的枢转角度被阻尼。尤其是，该操作杆的枢转运动可以用该制动机构被阻尼。尤其是，所述制动机构和控制机构为此相互有效连接。尤其是，该制动机构可以通过该控制机构来控制。尤其是，该操作杆的枢转运动可以借助制动机构和借助控制机构被可控阻尼。尤其是，该制动机构可以如此通过该控制机构被控制，使得操作杆的枢转运动被有针对性地且优选(动态)可调整地被阻尼。尤其是，该控制机构依据至少其中一个下述参数确定理论减速力矩并接着如此控制该制动机构，即，该制动机构施加理论减速力矩以阻尼该操作杆的枢转运动。优选地，该操作杆在成功操作之后可以借助至少一个复位单元被自动枢转回到按规定的中性位置。在此，该控制机构优选适合并设计成借助制动机构有目的地阻尼至少一个由复位单元执行的复位运动。优选地，复位运动的阻尼可以针对所有预定枢轴来单独完成。尤其通过调整制动机构的减速力矩进行复位运动的阻尼。 [0010] 通过该复位运动的阻尼，有效地防止操作杆不希望地在中性位置周围大幅度摆动。因此保证了操作杆因在松开之后的弹簧复位力被精确制动和回拉至中性位置。在常规操纵杆中，该杆在松开之后从弹簧预紧位置(例如最终位置)大多摆动超过中性位置并且从那里又回摆，从而该杆才随着时间摆动。这在运输工具和机器的操作时是很有问题的并且在游戏时是极其不希望有的，因为振荡衰减运动也造成输入或来自输入设备的控制命令，即，用操纵杆操作的工具完成相同的振荡衰减运动。利用本发明或它的其中一个设计方案，所述问题得以解决，同时操作舒适性还有操作安全性得以显著改善。 [0011] 该输入设备例如特别有利地被用于在车辆和/或飞行器中的控制和尤其是在载乘运输工具中的控制且优选是野外车辆的控制(这种机器也能被称为自行式工作机械)如跑道履带机、拖拉机、挖掘机、天车等中。在此，该输入设备可以被用于控制驾驶操作和/或其它功能和例如工作功能。尤其有利地，该输入设备也可以被用在电脑游戏或游戏中。所述或在此借助软件所模拟的情况可以例如是： [0012] 在玩电脑游戏中的、虚拟玩家须走过的楼梯可以在操纵杆处作为波纹状反馈来呈现。如果虚拟玩家通过操纵杆移动站在门或墙壁前，则操作力增大，直到最终停止(在操纵杆处的大的操作力或高的枢转力矩)。如果玩家在足球游戏(例如FIFA)中控球，则操纵杆可更沉重地操作。 [0013] 在瞄准射击游戏中：根据武器的笨重性或开火力，选择时有不同反馈。用于游戏射击武器操作的在游戏操控件(操纵杆在Y方向上)上的扳机杆的力矩变化过程根据所选武器而变化。装弹卡住：锁定。弹药用光：变沉重或波纹。 [0014] 模拟游戏(赛车驾驶...)：在赛车驾驶游戏或农业模拟器中：(如车辆驾驶)操作力的控制依据地面例如沥青、沙子、土地等。峰谷‑在设定时，或加速时，即阻力，全停‑在赛马游戏中出事故时，因此人们感到撞击。细波纹‑在滚动时，或在沥青上。中等波纹‑在行驶于更柔软地面上时。硬波纹‑行驶于草地、丘陵等上。 [0015] 辅助位置(学习模式)：优选的操纵杆运动(例如玩家应该仅在Y方向运动)比操纵杆运动/指令变得更轻，这对积极的游戏过程不利。 [0016] 联网游戏：触觉(力反馈)依据其它玩家或其输入/协作改变。因此可以实现更快速精确的控制。 [0017] 输入设备也可以被用在其它应用中。例如该输入设备可被用于操作飞行器(如无人机)、电子设备/智能设备、电视(例如作为遥控其上的操纵杆，用于通过软件或传感器的导航并选择它)、机器如尤其是机床和加工机以及仪器且优选医用技术设备或工业机器人。 [0018] 光标在显示器/显示装置中的导航移动也有利地由此可实现。如果例如一个重要地点或一个重要的输入目标例如在导航软件中借助由操纵杆移动的光标被虚拟行驶经过，则操纵杆可以暂时输出较高的转矩或较大的操作力(力反馈)，由此，使用者可更快速地识别且更容易选择它。选择＝通过按下操纵杆上的按钮或沿Z方向移动操纵杆(推压)的确认。触觉反馈(力反馈)可以根据重要性且也与情况相关地调整。如果车辆需要电能或燃料并且例如车辆使用者以光标虚拟行驶经过导航软件中的在所计算的未来时间里已关闭的加油站，则该信息以触觉方式未通过反馈或通过轻微反馈(无波纹或轻微波纹)转阀至使用者的手。优选的加油站以触觉方式被强烈示出。在这种情况下，在电动车中要实时考虑可能的行驶距离且根据行驶距离来权重(要安全达到的目的：固定/停止(在操纵杆上的高转矩)，因为电池作用范围重要的目标：甚至无反馈或(随后)强烈振动作为警告...)。这也适用于在机床上挑选刀具，在CAD系统中必须“挡住”重要的标记线或尺寸标定起点或在照相设备中的精确调节点，在无人机或游戏中飞向目标。为了有针对性地阻尼该复位运动而尤其规定，使减速力矩适应于复位单元特性曲线的变化过程。尤其是，该特性曲线描述与操作杆的枢转角度相关的复位力矩。尤其是该减速力矩依据操作杆的枢转角度被调节，使得在各自枢转角度的减速力矩等于或大于在相同枢转角度的复位力矩。尤其使减速力矩适配于复位弹簧的弹簧特性曲线。尤其是，为此借助传感器机构来测知该操作杆的枢转角度。 [0019] 该传感器机构尤其包括至少一个传感器(例如编码器、旋转传感器、霍尔传感器...)。该传感器例如是角度传感器且尤其是旋转角度传感器。可以测量绝对位置(例如绝对值传感器)或相对位置。该传感器机构可以直接地或也可以间接地通过另一个构件且尤其是制动机构的位置来获知操作杆的枢转角度。例如为此测量该制动机构的角度位置和/或旋转角度。所测知的枢转角度优选被提供给控制机构以驱控该制动机构。 [0020] 优选地，该控制机构适合且设计用于在完成操作之后自动将操作杆固定在当前操作位置中。为此，该控制机构优选适合且设计用于有针对性地借助制动机构设定至少一个减速力矩。所设定的减速力矩尤其对应于或大于在当前操作位置之处或之中的优选现有的复位单元的复位力矩。这有以下优点，操作杆在任意位置上松开之后留在各自位置中并且不回到中性位置。这种也称为智能停止的功能对于许多操作场景都是很有利的。 [0021] 在此，保持力矩/减速力矩可以设定为如此高，即，可以施用更大力地实现操作杆的继续运动(过压)。但该减速力矩也可以被设定如此高，即，该操作杆在适合工作的手动力下被锁定。在此，可以在至少一个枢转方向或也可以在多个枢转方向上进行伴随施用更大力和/或操作杆锁定的操作杆的继续运动。 [0022] 在所有设计方案中特别优选的是，该作柄杆可绕至少两个枢轴枢转地容置在支承机构上。操作杆也可以绕至少三个或四个或更多的枢轴枢转地容置在支承机构上。该操作机构尤其包括至少两个或三个或更多的枢轴。尤其是，该操作杆可以至少两轴转动、优选多轴转动地容置在支承机构上。 [0023] 优选地，分别将至少一个制动机构接合至各自至少一个枢轴。该控制机构优选适合并设计成在操作杆枢转运动时分别单独地且尤其也彼此无关地阻尼预定枢轴的至少一部分且优选是所有预定的枢轴。尤其是，操作杆的所有枢转运动可以单独地且优选也彼此无关地被阻尼。也可以给两个以上的枢轴配备同一个制动机构。于是，尤其设置一个传动机构用于将枢轴连接至同一个制动机构。 [0024] 有利且优选的是，该控制机构适合且设计用于依据用传感器测知的操作杆枢转角度来驱控且优选调整且尤其是改变和/或有目的地保持该制动机构。优选地，该控制机构适合并设计成至少依据借助传感器机构所测知的操作杆枢转角度来调整该操作杆的枢转运动的阻尼。该输入设备尤其是包括至少一个用于测量操作杆的枢转角度的传感器机构(尤其是前述的传感器机构)。尤其是可以针对每个预定枢轴单独测量该操作杆的枢转角度。例如对于每个枢轴设置至少一个角度传感器等。尤其是该控制机构适合并设计成借助制动机构依据枢转角度和/或时间来调节用于操作杆的减速力矩。尤其是，该控制机构在考虑枢转角度和/或时间的情况下调整该减速力矩，优选以动态方式。尤其是，阻尼曲线可调节和可动态改变，其作为枢转角度和/或时间的函数描绘减速力矩。 [0025] 也有利且优选的是，该机构适合且设计用于依据输入接收设备的至少一个控制命令来驱控该制动机构。尤其是该输入接收设备可接合或被接合至输入设备，从而存在有效连接。根据本发明的输入设备可以包括至少一个输入接收设备。也可能的是，所述输入接收设备和输入设备由输入系统提供。这种控制命令可以与输入无关地和/或作为对用输入设备完成的对输入接收设备的输入的回馈(反馈)进行。尤其是，依据该控制命令来调整该减速力矩。该控制命令可以涉及至少一个真实工作状况(尤其是输入接收设备和/或输入设备的工作状况)和/或至少一个借助软件所模拟的状况。 [0026] 尤其是，该控制机构适合并设计成接收该控制命令并且随后至少在考虑控制命令的情况下调整该减速力矩。尤其是，该控制机构适合并设计成也至少有时依据控制命令完成以上和/或以下描述的制动机构驱控。该操作杆的阻尼由此可以适应于输入接收设备的各自要求，从而可以总是进行最佳的且特别安全的操作。 [0027] 也优选且有利的是，所述至少一个控制命令由输入设备本身提供。由输入设备本身提供的控制命令例如是操作杆的用传感器测知的枢转角度和/或运动速度和/或输入设备的时间和/或工作模式和/或存在输入设备中的使用者输入(例如所选的使用者档案、按键操作等)和/或至少一个(其它)用传感器测知的参数(例如输入设备的加速度或位置)。该控制命令可被存储在该控制机构内和/或由其借助所存的算法来生成。该控制命令可以通过至少一个使用者输入来产生和/或调整。也可以规定其它来源的至少一个控制命令。尤其是，该控制机构可以接收并处理多个不同的控制命令。 [0028] 该控制机构优选适合和设计用于将控制命令转换为至少一个可在操作杆上感觉到的触觉信号(力变化/力矩变化)，尤其使得使用者能作为所完成输入的结果获得触觉反馈(例如在人机接口处的增大的力)。尤其是，输入接收设备可以有目的地影响操作杆的可运动性或阻尼。由此可以特别有利地实现触觉反馈(例如像力反馈)。触觉信号优选至少包括在本发明范围内描述的规定序列的减速力矩。触觉信号尤其优选地至少包括在本发明范围内所描述的在人机接口处的规定序列的自动(快速)变化的减速力矩或力(也称为波纹/嘀嗒/网格)。例如可以借此通知车辆的或机器的状态。 [0029] 该控制机构尤其适合和设计用于锁死操作杆朝向至少一个枢转方向的至少一个枢转运动和允许朝向至少一个相反的枢转方向的枢转运动。由此，操作杆可以根据需要仅在一个方向上沿着枢轴运动。操作杆的这种单向可运动性对于许多状况是有利的并且能利用本发明任意启用和停用。尤其是，控制机构适合并设计成单向和/或双向和/或多向地锁死自中性位置和/或自当前操作位置的枢转运动。操作杆的枢转运动也可以依据方向被阻尼。 [0030] 该控制机构尤其适合并设计成改变操作杆朝此被锁死的方向和操作杆朝此被放开的方向。尤其是该方向至少依据状况和/或枢转角度和/或时间和/或控制命令被改变。该控制机构优选也可以锁死两个方向和/或放开两个方向和/或对两个方向施以稳定的和/或可变的减速力矩。 [0031] 该控制机构最好适合和设计用于在达到至少一个规定的枢转角度时借助制动机构在至少一个规定的枢转角度范围内增大该减速力矩并且尤其是在成功越过枢转角度范围之后将操作杆固定在至少一个在中性位置之外的目标位置中。为此，该控制机构可以有针对性地设定至少一个减速力矩，其对应于或大于在目标位置上的复位单元的复位力矩。 [0032] 因此在越过转矩峰值之后，操作杆在其被放开时也自动保持在其位置中(降档保持kick and hold)。目标位置尤其通过沿至少一个枢轴的操作杆的枢转角度来限定。该控制机构优选适合和设计成低于规定的枢转角度地将操作杆又转移入中性位置。 [0033] 在此，该控制机构最好适合和设计用于动态确定规定的枢转角度和/或减速力矩和/或枢转角度范围和/或目标位置。所述确定可以依据操作杆枢转角度和/或时间和/或控制命令进行。尤其是该控制机构适合并设计成调节和/或保留且尤其是动态确定枢转角度区域和/或在操作杆的适合工作的枢转范围内的任一位置上的目标位置。 [0034] 该控制机构优选适合和设计用于仅朝一个枢转方向设置增大的减速力矩用于越过枢转角度范围，使得操作杆在成功越过该枢转角度范围之后无需这种增大的减速力矩又能回移。例如朝向一个方向产生较短暂的阻力，而无附加阻力地进行至中性位置的返回运动(降档)。尤其是，该控制机构依据枢转角度和/或时间和/或控制命令调整、尤其是动态调整增大的减速力矩和/或用于增大的减速力矩的方向减速力矩。在一个优选的有利设计方案中，控制机构适合并设计用于将操作杆固定在至少一个可调的锁定位置中，优选在多个可动态确定的锁定位置中。在此，控制机构优选适合并设计用于借助该制动机构有目的地增大现有的减速力矩(提高规定倍数)，从而不需要额外用力和/或不用额外的使用者反应地既不会进行继续运动、也不会进行复位(用手和/或借助复位单元)。尤其是该控制机构适合并设计用于动态确定该锁定位置并且优选依据枢转角度和/或时间和/或控制命令来确定该锁定位置。 [0035] 这种设计方案带来许多优点并且例如允许模拟机动车用自动变速器的变速杆(P R N D)。另外，该输入设备可被用于很多的不同仪器和机器或车辆，而不需要结构改变。使用者根据应用目的获得个别的经过调整的反馈。这提高操作舒适性并减少误操作。通过锁定位置，可以很直观精确地进行输入。 [0036] 尤其是，可以在枢转杆的适于工作的枢转范围内的任何位置上调节任何数量的可用制动机构实现的锁定位置。尤其是，可以依据枢转角度和/或时间和/或控制命令来调节该锁定位置。尤其是，这些锁定位置至少通过枢转角度和减速力矩来限定。使用者动作尤其是包括至少一个开关件的至少一次操作。例如规定按下该操作杆上的按键。 [0037] 该控制机构尤其适合并设计用于在到达锁定位置之前已经从规定的枢转角度起增大和/或在离开锁定位置后从规定的枢转角度起减小该减速力矩。所述增大和/或减小可以稳定或可变地进行。 [0038] 在一个特别有利的设计方案中，该控制机构适合和设计用于在到达至少一个指定的枢转角度时和/或在中性位置和/或在当前位置如此锁定该操作杆，即，利用适合工作地要施加的手动力无法进行朝向至少一个枢转方向和/或朝向所有适合工作的枢转方向的继续运动。对于这种锁定，控制机构尤其以规定倍数增大已有的减速力矩。故可以很好地模拟机械止挡。相比于传统的机械阻尼器的一个优点是，在此情况下没有出现粘滑效果(粘附滑动效果)，并且在开始时不必克服静摩擦。也可以在至少其中一个前述锁定位置中设定这种锁死。 [0039] 可能的是在达到规定的枢转角度之前规定自由的和/或阻尼小的操作杆运动，以从那里允许自动回位至零位。 [0040] 可能的是，该控制机构如此针对所有枢轴和针对所有枢转方向锁定操作杆的枢转运动，即利用适合工作地要施加到手动力无法进行进一步运动。这种工作模式(锁轴)允许根据需要或根据情况(与状况相关的反馈)的可靠安全的输入设备锁定。也可行的是仅朝向一个枢转方向和/或仅针对有目的的枢轴的锁死。枢转方向和/或枢轴的选择例如基于控制命令或使用者动作或近场识别进行。如果例如借助操纵杆将一个集装箱在集装箱港口的集装箱巷道内(在集装箱巷道左右有其它集装箱)前后(X轴)移动，故侧向运动轴(Y)可被锁止或难以实现，这阻止了碰撞或使碰撞变为不可能。近场识别系统(运动传感器、摄像头系统、GPS、雷达系统...)测知所述状况，计算单元分析该数据，并且其可以实时地加入操纵杆的可能或有意义的运动样式中。 [0041] 该控制机构优选可以在考虑操作杆的运动速度、尤其是传动级和/或制动机构的角速度情况下调整该减速力矩。该控制机构尤其适合和设计用于至少近似补偿该制动机构的由结构引起的与速度相关的减速力矩，以在各不同的速度范围实现均匀的减速力矩。 [0042] 优选的是该控制机构适合和设计用于通过多个锁定位置与至少一个零位和/或至少一个目标位置和/或多个与枢转角度相关的操作杆锁定的组合来模拟至少一个开槽导向机构。例如可以模拟机动车的机械式换档变速器的开槽导向机构和例如H档位布局。输入设备为此尤其包括至少两个枢轴(X轴和Y轴)。尤其是多个制动机构被接合至各自一个枢轴，以便在控制机构控制下产生操作杆的滑杆状运动。该操作杆尤其被固定在一个档位或位置上并能有利地在那里也保持较长时间，就像例如在H档位布局情况下。可以有利地使用多个永磁体用于固定，因此磁流变制动机构不必在档位中被永久通电，即必须形成减速力矩。 [0043] 尤其是，该控制机构存储有至少一个用于模拟至少一个开槽导向机构的控制算法。尤其是该控制机构依据使用者输入和/或输入接收设备的控制命令选择某个开槽导向机构并模拟它。当输入设备被安装在载乘运输工具中时，例如可以该换档变速器模拟不同于用于工作功能操作的开槽导向机构。因此一个操纵杆可以担负许多功能。 [0044] 在一个特别有利的设计方案中，该控制机构适合和设计用于借助制动机构按照有目的的序列减速和放开该操作杆的枢转运动。为了实现这种序列，该控制机构尤其适合并设计成调节不同大小的减速力矩用于减速和释放。这种序列在困难的工作条件下也提供能可靠感受到的触觉反馈并且可利用本发明来很好地实现。 [0045] 所述序列尤其是由一连串具有较高减速力矩的相对最大值和具有较小减速力矩的相对最小值组成。尤其是，相邻的相对最大值的周期的角间距是可调的并且被调节。尤其是，减速力矩在一个周期内的变化过程依据所调设的工作模式被调节。这种具有很短间隔的序列也可以被称为波纹/嘀嗒。尤其是，这种序列由减速力矩的规定组合与时间和/或角度相关地构成。优选地，用于延迟和/或释放的减速力矩与时间相关和/或与枢转角度相关和/或依据控制命令被调节。尤其是这种序列能依据枢转方向被调节并且例如仅朝一个枢转方向或也超两个枢转方向进行。 [0046] 这种序列也可以设置用于复位运动的阻尼。于是，复位运动在操作指令释放之后例如被阻尼，使得操作杆伴随波动被回引到中性位置。 [0047] 该序列的减速力矩尤其与角度相关和/或与时间管地被启动和/或保持和/或结束。优选地，也可以规定在一个序列内的这种相关性的改变。例如所述序列的开始与角度相关地或与时间相关地进行，所述序列的长度接着与时间相关地或与角度相关地被调节。 [0048] 该控制机构优选适合和设计用于与角度相关地开始并与时间相关地维持该序列的减速力矩。尤其当针对开始所预定的角位(操作杆的某个枢转角度)在维持减速力矩期间被上摆超过时，该控制机构适合并设计用于放开按该序列设定的减速力矩的调节。 [0049] 尤其优选地，该控制机构适合和设计用于以有目的的频率调节该序列的不同减速力矩并且优选以如下频率，即操作杆的枢转运动伴随有针对性的振动被阻尼。尤其是，该频率为至少20赫兹，优选至少为50赫兹。 [0050] 该控制机构尤其是适合和设计用于通过操作杆的时间和/或枢转角度和/或运动速度(角速度)和/或已经成功设定减速力矩的次数动态调整该序列的不同的减速力矩。这种参数也可以通过该控制命令提供。例如由此可以触觉信号表示接近终点位置或锁定位置。由此，使用者例如可被警告，在其转动操作杆而使得运输工具去往如下工作状态，其需要特殊的注意力(在空间受限范围内的工具或货物运动；碰撞危险...)。 [0051] 该控制机构也可以依据输入接收设备的和/或输入设备的控制命令来动态调整该序列的不同减速力矩。例如可以通过控制命令将达到最高速度或天车悬臂过载传输给输入设备，使得使用者感觉到操作杆的振动。 [0052] 例如天车悬臂的最大载重负荷取决于行驶位置。更靠外地在悬臂上，应有比在天车中心附近处更小的负荷应被移动。测量近场识别系统能够测知和分析所述状况并且在其在“绿色”区域(允许、不危险)、“橙色”区域(可能有危险)或红色区域(过载，负荷过远外地在悬臂上)中运动时在操作件中以触觉通知操作者力的变化。操作者于是可以基于操作件中的触觉反馈来判断他如何继续前行。他获得重要反馈时不需要将其眼睛转移离开所述过程，即他为此不需要关注操作斜桌板上的显示，这是一个显著优点。 [0053] 该控制机构尤其是适合和设计用于调节出具有有目的地改变的减速力矩的序列。尤其为此规定正弦形或余弦形变化过程。尤其是，该变化过程为此具有负向(略微)偏移。该偏移尤其不到30％、尤其是不到20％、优选不到10％。尤其是针对该变化过程规定每个周期有至少两次过零。尤其是，该制动机构以尤其伴随预定的且尤其是可调的(略微)零点偏移的正弦信号或余弦信号来控制。尤其优选地，这种序列具有如下变化过程，其对应于机械弹簧的弹簧特性曲线。这允许机械操纵杆的所有现实模拟。 [0054] 可能且优选的是，该控制机构适合和设计用于当操作该操作杆时在没有操作该操作杆的规定时间之后输出至少一个触觉警告信号并且为此优选调节规定序列的减速力矩。所述序列尤其如前所述地设计。也可能且优选的是，在没有操作操作杆的规定时间之后如前所述地在至少一个枢转方向上和/或与至少一个枢轴相关地加强阻尼和/或锁定该操作杆。因此可以有效抵制偶然操作。 [0055] 优选的是该控制机构适合和设计用于以至少5千赫(kHz)、优选至少10千赫且尤其优选至少50千赫的调节频率来控制该制动机构。尤其是该制动机构适合和设计用于实现这种调节频率。 [0056] 尤其是该控制机构适合并设计用于实时阻尼该制动机构。尤其是，该制动机构适合并设计用于实时实现该减速力矩。尤其是，所述阻尼借助转动机构的控制机构实时地依据枢转角度和/或时间可调整和/或适配于控制命令和/或操作杆的运动速度或角速度。尤其是该制动机构适合和设计用于该减速力矩在不到100毫秒内被改变至少30％。尤其是该减速力矩在不到10毫秒内可被改变至少10％、优选至少30％并且尤其优选至少50％。减速力矩也可以在不到100毫秒内被改变至少100％或500％或10倍或1000倍。 [0057] 磁流变制动机构最好适合和设计用于尤其借助传感器、旋转传感器或增量传感器提供至少30.000增量、尤其是30.000增量/转用于操作杆的枢轴。增量传感器例如提供一定数量的脉冲/转或所谓的零脉冲/转。它们可以是具有UVW信号的增量传感器或绝对传感器。因此，可以很有效地实现触觉信号。尤其是增量可被用于提供前述的锁定位置和/或序列。 尤其是，制动机构和/或传动级的每一转提供至少30.000增量。传感器机构尤其可以包括至少30.000增量/制动机构的每转。 [0058] 该制动机构优选通过至少一个传动级连接至所述至少一个枢轴。该传动级优选具有至少一个在2:1至5:1之间的传动比。其它传动比也是可行的。 [0059] 尤其是，该传动级包括至少一个带传动机构。尤其是该带传动机构将该枢轴连接至该制动机构的转轴。尤其是带传动机构包括至少两个带轮和至少一条带。其它类型的传动级也是可行的。例如该传动级可以具有圆柱齿轮和/或杠杆传动机构等。尤其是所述枢轴分别连接至该制动机构的一个转轴。 [0060] 优选且有利的是，该制动机构被设计成旋转阻尼器或包括至少一个这种旋转阻尼器。在此优选规定，旋转阻尼器包括两个部件，其中一个部件包括内部件，另一个部件包括外部件，其中该外部件至少部分径向包围该内部件，其中在所述部件之间布置一个径向对内由内部件且径向对外由外部件界定的且至少部分填充有磁流变介质的环形的环绕阻尼间隙，其中该阻尼间隙可经受磁场，以便阻尼在两个可相对枢转的部件之间的绕一个轴的枢转运动，其中多个至少部分径向延伸的臂设置在至少其中一个部件上，并且至少一部分的臂配备有带有至少一个绕组的电线圈，其中该绕组分别在该轴旁边与该轴间隔延伸。尤其是设有旋转阻尼器的用于产生磁场的电线圈磁场并且其可由该控制机构控制，以有针对性地设定和调整该减速力矩。 [0062] 也优选且有利的是，该制动机构设计成磁流变传动机构或包括至少一个这样的磁流变传动机构。在此优选规定，该磁流变传动装置配备有至少两个可耦合的部件，其耦合强度是可被影响的，其中为了影响耦合强度而设有至少一个通道，其中该通道装有可受磁场影响的包含可磁极化颗粒的磁流变介质，并且设有至少一个用于在通道内产生至少一个磁场的磁场产生装置，以便用该磁场来影响通道内的磁流变介质，其中作为外部件的部件包围作为内部件的另一部件，且这两个部件中的至少一个通过至少一个单独支承来安装，其中外部件与内部件之间的距离至少是磁流变介质中的可磁极化颗粒的典型平均直径的10倍，且该通道至少部分可以接受该磁场产生装置的磁场的作用，以可选择地将所述颗粒结链或释放。尤其是该传动装置的磁场产生装置可由该控制机构控制以有针对性地设定和调整该减速力矩。 [0063] 例如在专利申请DE102010055833A1和专利申请WO2012/034697A1中描述特别优选适用于应用在本发明制动机构中。DE102010055833A1和/或WO2012/034697A1的全部公开内容兹优选成为本申请公开内容的一部分。 [0064] 前述的制动机构可以被很有利地用在本发明的输入设备中。它们可以施加所需的减速力矩并且也顺利地且如果需要实时地调节，同时结构很紧凑并且还很结实耐用。 [0065] 磁流变介质最好包括至少一种载体介质，在载体介质中至少混有导磁性颗粒(例如羰基铁颗粒)。载体介质例如可以包含油、醇或还有水或其它液体。也可以放弃单独的载体介质，或者载体介质(至少基本或完全)通过或许可被涂覆的导磁性颗粒构成。 [0066] 尤其也可以基本上或完全放弃优选液态的载体介质(颗粒之间的真空)。因此可能的是将仅可受到磁场影响的颗粒填充于通道内。优选地，添加气体或所述气体已存在。它可以例如是空气或惰性气体。当例如仅使用空气或其它气体时，为此可以混合不同的固体以改善某种性能。例如，石墨粉末可被混入以减小颗粒之间的摩擦(例如羰基铁颗粒)，因为石墨表明润滑作用。颗粒尤其可以被涂覆。优选采用PTFE。借助PTFE或相似涂层的涂覆优选阻止颗粒过强烈地相互附着并由此结团和/或聚集成较大的群体/团。从某个尺寸起，团聚体或许只可以困难地又分解。较大的群体不容易分解或有事甚至无法再分解。 [0067] 有利的是所述颗粒占据可供使用体积的主要部分。在所有颗粒的基本相同的巨大或均匀的颗粒尺寸情况下，优选如下的颗粒份额，其尤其是至少大于33％或50％或66％，优选大于74％。较大一部分的可供使用体积也是可能的。在此优选可能的是利用颗粒获得较高密度。 [0068] 所述颗粒尤其具有不均匀的尺寸分布。较小的颗粒此时最好可以分布在两个较大颗粒之间的间隙内。 [0069] 根据本发明的输入系统包括至少一个本发明的输入设备和至少一个与输入设备有效连接的输入接收设备。输入接收设备优选被设计成载乘运输工具，因此，载乘运输工具的功能至少部分可通过该输入设备来操作。还优选的是该输入接收设备被设计成计算机并且该计算机尤其配备有模拟程序和/或游戏程序。计算机例如是指计算单元、控制器、计算器，其借助可编程的计算规则来处理数据等。尤其是，模拟程序的和/或游戏程序的功能至少部分可以通过输入设备来操作。 [0070] 载乘运输工具优选被设计成越野车。这种载乘运输工具也可以被称为自行式工作机。尤其是该载乘运输工具是农业或林业载乘运输工具。其它类型的载乘运输工具也是可行的。例如该载乘输工具设计成拖拉机、收割机、挖掘机、天车等。载乘运输工具也可以被设计成无人机或其它的飞行器。 [0071] 有利地，该操作杆可以通过该控制机构和该磁流变制动机构永久承受小的减速力矩。由此尤其可以防止该输入设备在行驶振动时或在输入设备未使用时偶然移动。小的振动可以有利地被衰减掉。在此优选设定小的阻尼力矩或减速力矩，即，该输入设备和尤其是操纵杆还是可以通过使用者被略微移动。这尤其可能在野外车辆的情况下是有利的。 [0072] 本发明的输入系统也提供前述任务的一个特别有利的解决方案。在此，该输入设备和输入接收设备优选如以上针对本发明的输入系统来设计。根据本发明的方法用于操作输入设备且尤其是操纵杆。输入设备的至少一个操作杆为了执行输入到与输入设备有效连接的输入接收设备而至少部分以人工方式绕至少一个枢轴枢转。操作杆的至少一个枢转运动可以借助至少一个与枢轴接合的磁流变制动机构被有目的地阻尼(和释放)。该制动机构借助至少一个控制机构至少依据(尤其借助至少一个传感器机构所测知的)操作杆的枢转角度和/或运动速度和/或时间和/或输入接收设备的至少一个工作状态被驱控以便有目的地调整所述阻尼。 [0073] 根据本发明的方法也带来许多优点。优选如此设计该方法，前述的输入设备和/或输入系统可据此被操作。尤其是，本发明的输入设备和/或输入系统适合并设计成根据本发明的方法来操作。 [0074] 输入接收设备的工作状优选涉及以下参数中的至少一个：功率状态，速度，加速度，空间姿态，环境，所行驶的地面，所做工作，所选用户分布，所选工作模式，辅助系统尤其是驾驶辅助系统的主动性、借助软件所模拟的状况、在程序操作时的输入条件(菜单点、选择可能性、场等)。 [0075] 操作杆的枢转可能性优选被有目的地加强阻尼或锁死，当存在具有超过阈值的不平稳(例如因地面差或由工作引起的振动)和/或危险(例如高速)的工作状态时和/或当辅助系统主动介入输入接收设备的使用时。为了测知这种工作状态，输入接收设备优选具有至少一个合适的传感器机构和例如加速度传感器等。 [0076] 尤其是至少一个操作件形成在操作杆上。尤其是，该操作件被设计成自动复位的操作钮或操作键。附加地或替代地，可以设有至少一个操作开关。借此可以进行作用于该操作杆的枢转运动的阻尼的使用者输入。例如可以借此取消枢转运动的有目的的锁定。 [0077] 具有超过阈值的参数和/或具有超过阈值的危险和/或伴随辅助系统介入的工作状态优选借助在操作杆的枢转运动期间的不同减速力矩的有针对性的序列以触觉信号来表明。这种序列优选如之前针对本发明输入设备所述地设计。由此能有效且可靠地抵制输入接收设备的误操作。也可行的是，当所述参数和/或危险又降至低于阈值时，该操作杆的枢转运动被轻微阻尼或释放。 [0078] 有利的且尤其优选的是，该操作杆的枢转可能性(枢转运动)依据至少一个情况被可变但有针对性加强地阻尼和/或锁定。优选规定该操作杆的枢转运动依据至少一个真实工作状况(尤其是输入接收设备和/或输入设备的工作状况)和/或至少一个借助软件所模拟的状况被可变调整，从而进行有目的地增强的或减弱的阻尼或甚至锁死。 [0079] 对于具有依据操作杆的枢转角度和/或运动速度的阻尼的实施方式，尤其借助至少一个传感器机构测知操作杆的枢转角度或运动速度。 [0080] 在本发明的范围内，所述实施方式可被单独采纳用于优选针对全部的或至少一部分的预定的枢轴和/或枢转方向的有针对性的枢转运动阻尼。尤其是该操作杆绕枢轴的枢转运动可以与该操作杆绕至少另一个枢轴的枢转运动无关地被阻尼。尤其是，该操作杆的枢转运动的方向可以单独地且优选也彼此无关被阻尼。尤其是该前进运动可以单独地且优选与倒退运动无关地被阻尼。 [0081] 在本发明的范围内，术语“阻尼”和“减速”优选可同义使用。在此，该控制机构尤其是适合并设计成有针对性地减速和释放所述至少一个枢转运动和复位运动并且在适合工作地在操作杆上的预期手动力下锁定。枢转运动也可以包括旋转运动或被设计成旋转运动。尤其是，在操作杆可以产生至少100N的手动力。在本发明范围内，所有合适的减速力矩也都优选可以被用作用于保持操作杆的保持力矩并且根据本发明被调整。 [0082] 尤其是，枢转运动的阻尼通过调整该制动机构的减速力矩进行。尤其是该控制机构适合和设计成调整该制动机构的减速力矩以有目的地阻尼枢转运动。尤其是该控制机构适合并设计成动态调节该减速力矩。优选地，该控制机构可以针对任何可用操作杆获得的枢转角度和/或用于可调持续时间调节任何可用制动机构产生的减速力矩。尤其是，该控制机构包括多个可调的工作模式并且优选适合并设计用于依据该工作模式完成减速力矩和枢转角度和/或持续时间的配属。 [0084] 尤其是，该减速力矩与操作杆的枢转角度和/或时间和/或运动速度(尤其是角速度)和/或输入接收设备的控制命令相关地被调整。尤其是该枢转运动与角度相关和/或与时间相关和/或动态地被阻尼。尤其是该控制机构适合且设计成以关于时间和/或枢转角度连续的或可变的且尤其是动态调整的减速力矩来阻尼该枢转运动。 [0085] 在本发明的范围内，枢转运动的释放尤其是指仅存在适合操作的制动机构基础力矩，而不存在例如通过制动机构线圈部件的通电造成的附加接入的磁流变减速。当枢转运动被释放时，该磁流变制动机构尤其不起效，因此没有产生用于主动影响该制动机构的磁流变介质的场。尤其是，在本发明范围内所述的用于枢转运动阻尼的实施方式也能以相似方式被用于阻尼复位运动。在所有设计中优选的是，该中性位置可以由该控制机构调节。该中性位置也可以被固定设定。附图说明 [0086] 本发明的其它优点和特征来自以下参照附图所解释的实施例说明。附图示出了： [0087] 图1以局剖侧视图示出具有本发明的输入设备的输入系统的单纯示意性视图； [0088] 图2以立体视角示出图1的输入设备的细节图； [0089] 图3至图13示出减速力矩关于枢转角度或关于时间的变化曲线的单纯示意性草图； [0090] 图14示出用本发明的输入设备模拟的开槽导向机构的单纯性示意图；和[0091] 图15示出用于在本发明输入设备中的信号处理的草图。 具体实施方式[0092] 图1示出根据本发明的被设计成操纵杆711的输入设备700，它在此是输入系统720的一部分并根据本发明的方法来工作。输入系统720还包括与输入设备700接合的输入接收设备710，其例如被设计成载乘运输车辆或也被设计成计算机。可利用输入设备700完成输入到输入接收设备710。操作杆705在此配备有开关721。 [0093] 输入接收设备710不一定直接以缆线连接至输入设备700，它也可以通过无线电系统或信号系统或网络进行连接。输入接收设备710也可以在空间上与输入设备700分开，例如当借此控制无人飞行器(如无人机)时。 [0094] 输入设备700包括具有操作杆705的操作机构701。在此该操作杆705可绕两个以上的枢轴706、716枢转地容置于支承机构704上。为了更好概览起见，在此仅详细示出一个枢轴706。操作杆705还借助连接点714被固定在支承机构704上。在操作之后，操作杆705可通过复位单元707回位到中性位置717。 [0095] 操作杆705的枢转运动利用磁流变制动机构702(也称为MRF制动器)被有针对性地阻尼。为此，制动机构702在此通过一个或多个传动级708与枢轴706、716接合。传动级708在此被设计成带传动机构718。 [0096] 制动机构702在此例如被设计成旋转阻尼器1或磁流变传动机构2。 [0097] 操作杆705的枢转运动在此被传递至带传动机构718的旋转轴728并通过带被传递至制动机构702。因此在操作杆705枢转时将制动机构702置于转动运动中。 [0098] 在图2中详细示出传动级708和支承机构704以及制动机构702。在此在图的前右下方示出从操作杆705至制动机构702的在此呈长条柱形的剪切阻尼器的力传递。操作杆705被法兰安装在左上方的轮738上，从而它在转动时通过齿形带将传动机构708和剪切阻尼器置于转动中。 [0099] 制动机构702在此由控制机构703驱控，因而减速力矩可适配于各自操作状况。为此，在这里借助传感器机构734检测操作杆705的枢转角度。传感器机构734例如包括编码器、旋转传感器、霍尔传感器或其它合适的传感器。借助传感器来例如检测绝对位置或相对位置。操作杆705的枢转角度例如通过制动机构702的或传动级708的角位或转动角度被测知。 [0100] 由此可产生在操作杆705上可感知的触觉信号和例如规定序列713的减速力矩。因此，使用者作为所完成输入的结果和/或在输入期间获得触觉反馈(所谓力反馈)。在此通过控制机构703作为控制命令结果来产生触觉信号。控制命令例如被存在控制机构703中，例如作为与角度相关的函数，或者由其基于所存算法来生成。控制机构703例如也可从输入接收设备710获得控制命令。 [0101] 另外，操作杆705可以在完成操作之后例如又被自动置于中性位置717。复位运动在此通过制动机构702被有针对性地阻尼。 [0102] 本发明提供输入设备700和尤其是有利的操纵杆711，在此，锁定位置是力学未固定设定的和/或操纵杆711在运动时的特性在力学上是未固定设定的，它还可以具备力反馈，其尤其需要较少的结构空间且还可廉价产生。根据应用地点的不同，低耗电和轻重量还是有利的。 [0103] 为了做到这一点，以磁流变液体作为可控的制动机构702的剪切阻尼器或楔形阻尼器可阻尼操纵杆711的运动，或者在枢转点上产生为此所需的转矩或在杆705上产生力。 [0104] (操纵杆的)线性(枢转)运动X‑Y在此尤其首先被转换成回转运动，随后被阻尼。为了能提供足够大的阻力(在杆件上的力或在操纵杆转动点处的转矩)，可以装入传动机构。传动比可以为2:1或3:1或4:1或更高。在一个具体变型中，它约为3:1。高传动比的缺点是(交互)作用并需要更多的结构空间。但因此可相应增大剪切阻尼器的制动力矩。在一个具体设计中，它小于或大致等于4Nm，因此在传动比3:1的情况下可在操纵杆上提供12Nm可控制动力矩。传动可通过具有相应齿轮的传动机构例如圆柱齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构或具有齿形带、楔形带、链条或谐波驱动传动机构的传动机构进行。 [0105] 剪切阻尼器的原理在申请人的WO2016/156544A1中有所描述并可以被用在操纵杆上。WO2016/156544A1的第1页至41页公开内容包含第1/6至6/6页的所属图以及权利要求1至26的公开内容在内地被一并纳入本申请公开内容中。在具体情况下，具有磁流变液体和3 4Nm制动力矩的剪切阻尼器具有32mm(直径)x80mm长度的尺寸，即约65000mm的结构体积。 而具有约4Nm转矩的电动机(步进电机、伺服电机)大致具有100x100x200mm的尺寸，即约 3 2500000mm的结构体积。这大约是38倍的剪切阻尼器结构体积。 [0106] 或者，作为制动机构(制动器/阻尼器)，也可采用磁流变楔原理，就像在本申请人的WO2012/034697A1中描述的那样。WO2012/034697A1的第1至59页的公开内容包括第1/10‑10/10页的所属图以及权利要求1至22的公开内容在内被一并纳入本申请公开内容中。磁流变楔形阻尼器的结构又小于磁流变剪切阻尼器，它具有约40mm(直径)x20mm的尺寸，即约 3 26000mm的结构体积，这几乎比电动机小100倍。 [0107] 由此在使用基于剪切阻尼器或磁流变楔形阻尼器的制动机构时得到显著的结构空间优点。构件重量大致直接与结构体积相关，即，在本发明中也明显较小。结构空间和重量在许多应用可能方式中是一项重要标准。 [0108] 液压系统或气压系统需要比电动机更少的空间，但为此需要管线和附加系统(蓄压器、泵……)。可控性和发出噪音还是很不利的。在电脑游戏领域，两者都不可用或无法被使用者接受。 [0109] 电动机还有以下缺点，当在停止状态下经过较长时间需要高转矩(保持力矩)时(线圈绕组变热，由此线圈丝中的电阻增大，由此该加热还更强烈加剧等)，电动机由概念决定地显著变热和过热。由此，电流需求和变热超比例增大。磁流变制动机构没有所述缺点。 [0110] 操纵杆在运动期间的行为、即由此产生的操作力或反馈(大多用/位于操作手)在本发明中可依据情况被多变地控制。如此做到这一点，在电子装置控制中在磁流变制动机构(如剪切阻尼器)内的磁场调整和进而阻尼强度被快速调节或改变。该控制优选快速响应于正好存在的工作模式或用例并由此导致快速响应于操纵杆上的速度和/或速度变化和/或方向变化。用例是与状况相关的应用情况。应用情况汇集了当使用者尝试借助所述系统达到一定目标时可能出现的许多场景或甚至所有可能场景。用例也被称为应用情况。 [0111] 朝向一个转动方向的锁(将转矩例如增大至最大值)不应朝向另一转动方向也锁定(空转功能)。如果人们使操纵杆移向锁，则当不再朝向锁施力时应马上又取消转矩。否则，使用者感到操纵杆附着于锁。所述杆实际上保持“粘着”，这减弱在车辆上的由此引起的反应(使用者期望)。而如果人们将操纵杆又移动向锁，则转矩应马上又被提高以便使用者马上又注意到锁。 [0112] 在利用剪切阻尼器的结构中，操纵杆的线性运动或枢转运动可被转换为在轮处的旋转运动。 [0113] 可通过一个传动级708将该运动置于更高转速以便剪切阻尼器能施加更高制动力矩至操纵杆。具体实施的剪切阻尼器可在可供使用的结构空间中施加不超过4Nm的制动力矩。通过该传动比(例如比例3:1)，在此可在操纵杆上获得增大三倍的力矩。传动机构在此只能由齿轮构成，或者也配备有齿形带、链条、摩擦轮等。齿轮有一定缺点，即，几何形状由齿轮尺寸预定。与此相比，齿形带的使用在结构上更灵活且也轻巧。也可以采用相互/相对夹紧的齿轮，由此它们是无间隙的。 [0114] 磁流变制动机构702或剪切阻尼器或MRF制动件也可被设计成结构较大，由此可以产生较高的阻尼力矩/制动力矩。但在大多数情况下，由较小的阻尼/制动单元与传动机构构成的组合在结构空间、重量和成本方面是更好的解决方案。 [0115] 代替剪切阻尼器，原则上可以采用每个MRF制动机构(楔支承、旋转翼等)。传动用变速器除了前述优点外对于节省空间也有利，因为制动器不必直接被法兰联接，因此可被任意定位。 [0116] 通过快速反应的MRF制动器(在几毫秒范围内)可产生许多触觉反馈。在此充分利用MRF制动器的优点如快速反应和在工作期间的任意可调的力/转矩。 [0117] 原则上，示例性信号处理在图15的图解中被示出。 [0118] 以下将描述本发明的示例性控制或操作状况(用例)。在此，图3至图13示出减速力矩关于转动角度或时间的变化曲线。 [0119] 弹簧预紧的非自适应操纵杆在其离开极端位置并可自由运动时在中位(中性位置)附近晃动/摆动。这可能导致与操纵杆连接的机构(例如跑道辊中的除雪铲；港口天车中的集装箱载具)的不希望的运动。 [0120] 本发明在一个标准模式中阻止这种回摆。没有产生锁或波纹。在此情况下，操纵杆运动的最大速度被调节(V调节)。最大速度在此与操纵杆位置(即角度)相关。越接近零位(中位)，越多地制动所述运动，可能的运动越缓慢。由此防止操纵杆在中性位置左右的上冲。如果操纵杆在前压时被简单松开，则它被复位弹簧拉回到中性位置并正好制停至0°。在无主动制动器情况下，它尤其在首先脱离最终移动位置时将摆动超过中位，接着又回摆并随着时间摆动。这大多是使用者所不希望的并且就操作技术而言是不利的。在未按照本发明所控制的操纵杆中的(停)振动也可导致在工具/载具上的不利负荷峰值。 [0121] 图3与操纵杆角位相关地示出在操纵杆中的剪切阻尼器最大角速度。 [0122] 在工作模式“单向”中，仅朝向一个方向的运动是可行的。 [0123] 操纵杆的运动轴线从0°位置朝向一个方向被锁住，由剪切阻尼器产生朝向该方向的转矩锁。只能朝向另一个方向运动。 [0124] 在图4中，锁(仅)朝一个方向起效。朝向另一个方向产生转矩锁。操纵杆只能被推压向相反方向。 [0125] 在工作模式“智能停止”中，操纵杆可以保持停留在任何位置。磁流变制动机构和在此剪切阻尼器的转矩适配于复位弹簧的弹簧特性曲线的变化过程，即，阻尼器提供与复位弹簧朝向另一方向所加载的一样的制动力。如果使用者将操纵杆压向一个位置并松开它，则操纵杆正好留在该位置中。 [0126] 图5示出与复位弹簧特性曲线相关的转矩曲线。转矩总是高达使操纵杆在松开时留在各自位置的程度。 [0127] 在工作模式“波纹”中，在操作杆上的转矩和进而在人机接口(例如手)上的力在一个低值和一个高值之间交变/调节。使用者感到交替运动和制动的网格。这些转矩位置的间距和长度与时间相关或与角度相关或者是作为其组合来控制。在按角度控制的波纹中，所述锁在某些角位开始并且一直保持到某个角度(角度触发)。 [0128] 图6示出此模式。波纹在10°开始并且按照1°步长改变阻力。在此情况下只朝向一个方向来产生波纹(在回移向0位时不再有)。 [0129] 图6示出关于角度所触发和控制的波纹。制动力矩(Y轴)在高转矩和低转矩(如基础转矩)之间被交替加载，或者在操作手和操纵杆之间的力(Y轴)在该杆上改变。 [0130] 在按时间控制和按时间触发的模式中，按时间设定所述锁的长度743还有锁之间的距离753(图7)。 [0131] 图7示出按时间触发的可控波纹。X轴表示时间，Y轴表示操作杆上的力或枢转点处的转矩(减速力矩)。间距和长度按时间被控制。 [0132] 两个模式能如此组合，即，触发条件互换。例如锁的起点可关于角度来确定，但长度总是关于相同的时间来定，如图8所示。当波纹在某个角度开始时，所述锁在一定时间内保持，接着总是在人们所处的那个角度被解锁。如果在一个波纹期间内移动经过一个角位(开始位置)，则该波纹点可被省掉或直接挂起。 [0133] 利用该模式，例如运动速度可被控制或者以可快速调节的周期时间来实现用于振动或颤动的高通滤波器。振动或颤动意味着由此产生的反馈在使用者手上作为振动或颤动感受到。 [0134] 图8示出时间控制和角度触发的波纹。 [0135] 长度按时间被设定，起点通过角度来设定。 [0136] 波纹模式自然也可以关于时间或角位地被改变，例如该模式可以在一定数量的波纹点之后改变(变细)。因此，使用者感到到达某个区域、如接近最终位置、最高速度等，呈波纹步宽变化的形式(＝动态调整)。 [0137] 工作模式“弹簧波纹”是波纹模式的一种改动形式。波纹‑锁没有因致动器电流突变(低到高；少到多)且由此由磁场产生，而是稳定变化。由此，让人们感到就像挂上锁和又摘锁。控制信号在此可以是具有轻微零点偏移的正弦信号或余弦信号。电流稳定变化而无突变并且短暂略变为负，在阻尼器或磁流变制动机构内的金属被退磁和又被短暂磁化，随后电流又变为正和因此又被退磁和再次磁化。使用者感到磁化和退磁的交替并且感到类似于借助在开槽导向机构内的卡锁弹簧的制动的(峰/谷开槽导向机构)的阻尼/制动的连续改变。 [0138] 图9示出按照弹簧‑波纹模式的致动器电流。电流伴随每个周期两次过零地连续改变。 [0139] 另外，可以使电流适应于一个角速度或这个角速度。阻尼器的转矩与速度相关并且随速度增大而变小。为了在各不同速度范围内获得相同的转矩，电流必须被增大。 [0140] 在图10所示的工作模式“FNR”(前‑中‑后)中，操纵杆可在不同的锁定位置之间被调节(例如在自动变速器中：前、中、后)。在预定的锁定位置之间该转矩是最小的，并在达到所述位置时提高至一个值，操纵杆停留于该值(保持不动)，因为弹簧复位力不足以克服制动力。如果使用者想要将操纵杆置入另一位置，则该阻力必须被克服且可一直运动到下一位置。这些锁定位置例如在‑8°、0°和8°处。在例如‑10°和10°的情况下，产生呈最大转矩形式的末端止挡。 [0141] 在此情况下的自适应MRF技术相比于传统的摩擦/滑槽制动器的优点是没有出现粘滑作用(粘附作用)。在传统系统中必须首先克服静摩擦。因为该滑动摩擦小许多，故制动器于是打滑且在其又保持不动时又强烈附着；由此可能在操纵杆和与操纵杆有效连接的待操作工具或物体上出现猛然运动。猛然运动可能导致高的负载峰值和过载(加剧的机器磨损)。这在本发明待解决方案中并非如此并且是使用时的一个巨大优点。 [0142] 在工作模式“轴锁死”中，以最大转矩在所有方向上产生阻挡(离开零位)。因此该操纵杆的运动被锁死。 [0143] 当操纵杆处于零位时，其不会运动。如果其在开始偏移，则它可能回到0位且接着被锁定。如果操纵杆偏移处于正位并在正向上被加速(就像在伴随负加速度的负位中)，则操纵杆被锁定。否则，它能自动运动，以便能使其返回至0位(基本位置)。 [0144] 图11示出在两个方向上的运动的锁定。 [0145] 在工作模式“降档保持”中，在一定角度下该阻力在一个短的角度范围内增大。该阻力在借助复位弹簧或使用者手的操纵杆返回运动时也保持且因此在两个运动方向起效。但它也能仅在一个运动方向起效。操纵杆接着被保持在该位置。在该图中，转矩峰值在15°开始并在18°结束。即，当操纵杆被推移经过该范围(在此大于18°)并被松开时，它在弹簧力作用下回移直至18°，随后停留于18°。当它小于18°时，它在弹簧预紧下回移向零位。 [0146] 图12示出在前进方向上的“降档保持”。在此在两个枢转方向上规定转矩峰(即从中性位置起前和后)。 [0147] 在工作模式“降档(kick down)”中产生朝向一个方向的短暂阻力，无阻力地进行返回运动直到0位置。在图13的例子中，必须在15‑20°范围内越过转矩峰值并且随后可以无需制动地返回运动。如图13所示，朝一个方向产生短暂阻力，无阻力地进行回移运动。 [0148] 在工作模式自由可选的“开槽导向机构”中，利用根据本发明的自适应操纵杆来模仿例如机械换档(例如H型档位/开槽导向机构)的经典开槽导向机构。这种开槽导向机构733在图14中被示出。 [0149] 在此，根据本发明的MRF阻尼器/制动器被交替驱控，使得操纵杆只能根据例如H档位布局运动。如果操作者/使用者此时想要例如使操纵杆或在此情况下是例如机动车(汽车)的换档杆沿对角方向从档位2移动至档位3，则这通过X轴和Y轴MRF阻尼器(磁流变制动机构)的通电被阻止。首先仅允许Y轴阻尼器的运动，而X轴阻尼器的运动被锁定。从Y移动中心起，仅允许X轴阻尼器的运动，Y轴阻尼器被锁止。接着在一定的X‑路程之后仅又允许Y轴阻尼器的运动，直至到达位置3。使用者具有以下感觉，他在开槽导向机构内手动换档，就像他在其具有手动变速器的汽车内所习惯的那样。但是，换档实际上通过电子装置(线控换档)并通过由X和Y MRF轴的智能控制冒充开槽导向机构自动完成。 [0150] 此时重要的是这快速协调地完成。故也可以虚拟产生不同数量的档位、在一个、两个或三个平面内的自动换档杆、依序换档计划和各不同构型。也可以仿照各不同的换档力、移动距离还有老式换档。因此例如可以在出租车或租用汽车中总是使用/预设使用者(客户)的优选换档方法，这减轻操作舒适性并减少误操作。 [0151] 在工作模式“增大阻力”中，阻力尤其是线性增大或通过多项式增大，因此通过阻力向使用者显示其处于哪个范围。例如人们操作机器或移动负荷越快，则该阻力变得越大，故预防由过高速度造成的事故。 [0152] 模式组合也是可行的。因此可以组合任意模式。例如人们可以将一个波纹与“智能停止”组合，使得操纵杆在运动时产生一个波纹并在松开时在该位置保持不动。当方向要改变时，也可以通过该传感器系统在模式之间快速切换。 [0153] 可以从一个运动轴扩展到两个运动轴或三个运动轴。 [0154] 以下对各不同工作模式的说明分别针对一个运动轴来说明(前后；x轴)。但它们可相似地扩展到第二轴或第三轴(左、右；y轴、z轴)。 [0155] 对于应用于游戏要求保护游戏操纵杆，如在快速运动(稳定材料、足够重量)时的良好位置。操纵杆应该符合人机工程学形成，是真实的控制操纵杆的准确仿制并且或许具有足够多的用于特殊分布的按键。 [0156] 优选地，操纵杆的阻力视游戏状况而变。因此可以进行适配于真实系统(例如波音747飞行模拟器游戏操纵杆的情况不同于塞斯纳)和/或可以借助振动实现系统的附加应答/反馈。 [0157] 零点阻力是一项对于游戏玩家(飞行模拟器)的重要标准：真实驾驶舱操纵杆只具有在零点左右的很小阻力，良好的操纵杆应该尽量良好地模仿真实的驾驶舱操纵杆。具有很小的基础力矩的MRF制动机构可以将零点左右的阻力保持很小。 [0158] 振动可以通过MRF制动器来“被动”模拟，因为产生了间距很短的波纹，由此使用者在运动时感觉到振动。 [0159] 本发明的一个特别优点是自适应性。可以研发出系列件，其任意适应于各自客户期望。可以快速许多地生产小系列并且节约生产成本。 [0160] 可以同时设定一系列的假按钮，它们可被独立占用。可以针对客户地实现个性化。这种设计对于右撇子和左撇子都是可能的。可以实现个性化反馈和/或智能反馈。该结构可被灵活调整。因零部件少而出现低成本。 [0161] 该弹簧或复位弹簧的力可被取消。所用复位弹簧的力尤其是可以“被调节”，做法是复位力被阻尼。因此，人们可以使用相同的弹簧强度用于不同的操纵杆，此时期望有不同大小的复位力(在此情况下必须在运动时与弹簧相反地提供主动辅助)。所述可调整性也适用于各不同温度、污染、老化和磨损。使用者与这些变化参数无关地获得相同的(惯常)触觉反馈和特性。 [0162] 也可能的是完成加压点和力的调节。视客户或客户需求的不同，可以调整该调节力(加压点)等。这也依赖外部状态即车辆内的光滑底板：较小的力矩/力。这减小所用的操作力和疲劳。在粗糙道路或不平地区中：较大的力/转矩。这减少错线连接或允许更精确的运动。 [0163] 另一个显著优点是未出现粘滑作用。所述制动/阻尼没有通过典型的摩擦制动进行。MRF阻尼器依据电流/磁场阻尼。在磁场关闭时制动作用马上消除，与运动一样快。制动力不与速度相关或仅略微相关，故不会出现粘滑作用的突然运动。 [0164] 也可以实现多轴模式(多轴和单轴模式)。每个绕各自单独轴的单独转动运动可以通过单独的磁流变制动机构被单独控制。或许，唯一的磁流变制动机构也足以制动绕不同轴的转动运动。 [0165] 利用相同的系列件，可以产生只具有一个运动方向(例如向前)或多达4个方向(前、后、左、右)的操纵杆。 [0166] 可以进行功率的触觉显示。机器/车辆带来的功率例如可通过更高阻力来显示。 [0167] 通过触觉反馈，可以显著提高机器操作安全性，因为使用者不必看向显示器以发现问题。 [0168] 有利地也可以利用本发明实现医学应用。因此，可以实现在外科手术时的机器人的控制以便例如避免用手术刀误切割或又施以不同的切割力。在实验室中，实验室设备可被控制。因此能完成例如试样架在显微镜中的自动移动以防止碰撞。 [0169] 可以阻止不经意的操作。适应于外界状态是可行的。当例如按照标准在较长事件未使用后产生短波纹时，偶然操作可被阻止。故使用者在他不希望移动操纵杆时马上感觉到。来自外界的冲击(例如驶过凹坑)也可能导致不希望有的移动。通过增大力/转矩，在出现这样的事件时且被总系统知晓、分析和转发至操纵杆控制器时，这可被阻止。例如：车辆加速度传感器注意到增强的结构运动，于是，自动调整所需的操纵杆操作力/力矩，使得误操作被减少。 [0170] 操纵杆可以通过蓝牙、WLAN、ZigBee、NFC、Wi‑Fi、LiFi、3G、智能手机、智能手表、芯片、钥匙等识别哪位使用者想要使用操纵杆并因此预配置地或自动地适配于其要求/喜好。操纵杆或与之相关的控制电子装置也可以具有学习能力(模糊逻辑、人工智能、机器学习)且因此连续优化操作舒适性并减少操作错误。 [0172] 多个系统相互联网，也可被供应外部信号(例如通过蓝牙、WLAN、ZigBee、NFC、Wi‑Fi、LiFi、3G、5G...)，全部数据被分析并且造成在操纵杆上的相应的实时反馈。由此可以利用操纵杆基于与情况相关的反馈更简单安全地应对复杂情况。 [0173] 角度传感器最好具备超过30.000增量/转和超过5千赫的控制调节频率。 [0174] 如果使用目的要求(例如双重位置传感器和旋转阻尼器...)，则总系统也可以冗余构造。 [0175] 如果控制电子装置提前识别出相关的传感器或阻尼器面临失效，则这能以触觉反馈形式(如连续强烈振动)被清楚发信给使用者。这也适用于例如Y轴传感器失效但使用者还是想要/必须操作X轴。自适应的操纵杆也可适应于这种特例或紧急情况并且尽量最好在余留的操作可能性下支持使用者(有反馈)。 [0176] 在所有设计方案、改进方案和实施方式中可能的是，以磁流变制动机构输出声音信号或声调。为此，磁流变制动机构有目的地以相应(恒定的或变化的)频率被制动，从而出现相应的声调信号。尤其是，该控制机构被用于控制。但也可行的是，采用单独的信号发生器来有目的地控制音调信号并驱控(通断)该制动机构。除了尤其是制动机构的节奏性通断外，也可以产生制动作用的效应增减以输出声音信号或音调。替代的或附加的音调输出在所有设计方案中也可通过扬声器或音调发生器实现。 [0177] 附图标记列表 [0178] 1 旋转阻尼器 [0179] 2 传动机构 [0180] 700 输入设备 [0181] 701 操作机构 [0182] 702 制动机构 [0183] 703 控制机构 [0184] 704 支承机构 [0185] 705 操作杆 [0186] 706 枢轴 [0187] 707 复位单元 [0188] 708 传动级 [0189] 710 输入接收设备 [0190] 711 操纵杆 [0191] 713 序列 [0192] 714 连接点 [0193] 716 枢轴 [0194] 717 中性位置 [0195] 718 带传动机构 [0196] 720 输入系统 [0197] 721 开关 [0198] 723 波纹 [0199] 728 旋转轴 [0200] 733 开槽导向机构 [0201] 734 传感器机构 [0202] 743 长度 [0203] 753 距离 |
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