入元件和一个调节旋钮，在该输入元件上可以输入沿三个(笛卡尔)空间坐标或围绕三个空间坐标的控制预设参数，在对调节旋钮进行旋转控制时生成一个与旋转角度相关的输出信号，此外，该方法包含以下步骤:在控制3D-输入元件时的反应:根据3D-输入元件实施的控制预设参数移动被控制的物体；在控制调节旋钮时的反应:根据调节旋钮实施的旋转移动移动被控制的物体。
[0023]针对该目的，3D-输入元件和调节旋钮的输出信号由控制器进行处理，该控制器对被控制物体的一个或多个执行机构或软件应用进行相应的控制。
【附图说明】
[0024]在下文中，本发明根据附图进行更加详细的示例性说明。其中:
[0025]图1示出了当前技术水平下具有一个附加调节旋钮的已经公开的一种3D-输入设备的透视图；
[0026]图2示出了机器人系统和一个借助根据图1的3D-输入设备进行控制的机器人；
[0027]图3示出了不同的由设备的最终执行机构实施的移动轨迹。
【具体实施方式】
[0028]图1示出了用于控制如图2示例说明的机器人8的3D-输入设备I的实施形式。但3D-输入设备也可以用于控制任意其他的设备或软件-应用，例如CAD-软件。输入设备I可以将沿或围绕所有三个笛卡尔空间轴的平移和/或旋转控制预设参数转换为相应的电气控制信号。
[0029]图1中所示的3D-输入设备I包含一个本体2和一个3D-输入元件3，该输入元件由盖罩构成，该盖罩和本体2以可移动的方式相连。3D-输入兀件3可以沿x-，y-和z_方向移动或围绕上述轴进行摆动或旋转，同时该输入元件构成3D-传感器的一部分，其实际的传感器元件安排在本体2的内部。3D-传感器可以是诸如德国专利DE 102006058805所述的3D-测量系统。
[0030]此外，在3D-输入元件3区域还设计有轮状的调节旋钮4，在该调节旋钮上可以输入其他的控制预设参数。调节旋钮4可以同3D-输入元件3 —样围绕Z-轴进行旋转。此夕卜，在本体2上可以安排其他的控制元件，例如键盘6和/或显示器7。
[0031]3D-输入设备I在设计时应使得，被控制的物体，例如图2中所示的机器人8既可以借助3D-输入元件3，也可以借助调节旋钮4在空间内进行移动。根据本发明一种优选的实施形式，3D-输入设备I在设计时应使得，如果对调节旋钮4进行调节，则对物体进行位置控制。也就是说被控制物体的位置取决于在调节旋钮4上设定的旋转角度。
[0032]对3D-输入元件3以及调节旋钮4的控制原则上既可以转化为被控制物体8或14的速度控制，也可以转换为位置控制。根据本发明一种优选的实施形式，在控制3D-输入元件3时优选实施速度控制，而在控制调节旋钮4时实施位置控制。在3D-输入元件3或调节旋钮4上输入的控制预设参数可以借助特定的转化比活着刻度系数转化为相应的速度或位置。
[0033]在两个输入元件3，4实施位置控制或两个输入元件3，4实施速度控制的情况下，调节旋钮4的灵敏度优选低于3D-输入元件3的灵敏度。用户由此可以借助3D-输入元件3对物体进行粗略控制，借助调节旋钮4对物体进行精细控制。
[0034]控制的类型(即位置控制或速度控制)和/或灵敏度可以取决于被控制物体的当前位置，见下文的详细说明。
[0035]3D-输入元件3和/或调节旋钮4可以包含一种光学、磁性、压电或者任意其他已经公开的传感器元件。根据本发明的一种实施形式，调节旋钮4在旋转移动时会产生一系列脉冲，通过这些脉冲可以确定不同的移动尺寸，例如旋转角度。3D-输入元件3和/或调节旋钮4的传感器的输出信号由分析电子装置21继续进行处理，并转化为相应的控制信号对被控制物体8的一个或多个执行机构进行控制。分析电子装置21在本文档中也被称作“控制器”或者“控制单元”21，通常由硬件和软件部件组成。控制单元21可以安排在本体2内部或安排在本体2外部，例如在外部设备中。
[0036]图2示出了一种具有机器人8的机器人系统，该机器人可用于诸如微创外科手术。机器人8包含两个支臂元件11a，11b，该支臂元件通过铰链12a相互连接在一起。下部支臂元件Ila通过铰链12c和底座9相连。单个的铰链12a，12c分别以电机(未示出)进行驱动，可以根据结构使得支臂元件11a，Ilb实施摆动和/或滚动移动。
[0037]机器人8具有一个自由末端，该末端也被称作机器人头，在机器人头部设计有另一个铰链12b。在该机器人头部可以固定仪器13。在机器人用于外壳手术时，该仪器可以是的诸如内窥镜、腹腔镜、切割仪器、抓取仪器、固定仪器、缝合仪器或者其他用于微创外科手术的仪器。仪器13实际的末端执行机构可以是以参考标号14标识的诸如手术刀、手术剪、缝合针、刮刀、锉刀、夹具等。同样，该工具也可用于非外科手术方面的应用。
[0038]图2中示出的机器人系统借助3D-输入设备I进行控制。3D-输入设备I的输出信号传输至集成在底座9中的控制单元21中，该控制单元将输入装置I接收的控制信号转换为机器人8单个执行机构的相应调节信号，以便机器人8或者仪器13以用户规定的方式移动。在所示的实施形式中，控制点A的基准点位于仪器13的自由末端。
[0039]机器人支臂8或者仪器13的移动可以根据位置固定(例如笛卡尔)坐标系17进行精确的说明。典型的做法是，坐标系17以仪器13的远侧末端为基准，即所谓的末端执行机构14，该末端执行机构为机器人支臂8最外侧的基准点A。点A的位置可以在坐标系17中通过三维矢量进行明确的定义。
[0040]垂直按压3D-输入元件3例如可以使得末端执行机构14沿着z_轴向下移动。翻转3D-输入元件3例如可以使得末端执行机构14围绕某个轴，例如y-轴进行摆动。
[0041]控制预设参数包括机器人8的移动可以叠加，以便通过末端执行机构14可以再空间内实施任意移动曲线。例如，对末端执行机构14进行控制，并使得其最外侧的点A向点B移动。点A向点B的移动例如可以通过三维矢量15表示。
[0042]在所述的实施示例中，单独的铰链12a_12c在设计时应使得铰链可以分别实施滚动和摆动移动。由此，机器人8总计具有6个自由度，并使得仪器13在机器人支臂的工作范围内可以在空间内自由移动。
[0043]图3示出了不同移动轨迹18、19、22至24的示意图，沿着所述移动轨迹，仪器13或者其末端执行机构14可移动至目标点B。在开始动作时，末端执行机构14位于所述区域16外。在第一种情况(见箭头18和24)下，末端执行机构14首先借助3D-输入元件3沿着移动轨迹18移动至点C。对此，3D-输入设备I既可以实施速度控制，也可以实施位置控制。在点C处，3D-输入元件重新位于零点位置。控制器21对之前的移动轨迹18的信息进行确定，并对有3D-输入元件3触发的物体之前的移动轨迹18进行存储。为了重新将物体8或者末端执行机构14移动至点B，对调节旋钮4进行调节。由此，末端执行机构14沿着之前的移动方向18继续移动至点B。相关的移动轨迹通过点状箭头24进行表示。末端执行机构14移动的路段取决于调节旋钮4设定的旋转角度，对此，该路段优选与旋转角度成比例。
[0044]比较有利的方法是，通过调节旋钮4的旋转方向确定末端执行机构14沿移动轨迹18的移动方向。例如在调节旋钮4正向旋转时，末端执行机构14沿箭头方向18移动，在调节旋钮反向旋转时末端执行机构逆向于箭头方向18进行移动。
[0045]在另一种情况下，末端执行机构14通过对3D-输入元件3的相应控制首先从外部位置(未示出)沿着直