Устройства ввода информации манипуляторы: Устройства ввода информации и их функции — урок. Информатика, 5 класс.

Устройства ввода данных пк. Классификация. Назначение.

Устройства ввода — это устройства,
которые переводят информацию с языка
человека на машинный язык. К устройствам
ввода относятся: Клавиатура – клавишное
устройство для ввода числовой и текстовой
информации;

Стандартная клавиатура содержит: 1)
набор алфавитно-цифровых клавиш; 2)
дополнительно управляющие и функциональные
клавиши; 3) клавиши управления курсором;
4) малую цифровую клавиатуру.

Координатные устройства ввода —
манипуляторы для управления работой
курсора (Мышь, Трекбол, Тачпад, Джойстик).
У мыши и трекбола вращение металлического
шара, покрытого резиной, передается
двум пластмассовым валам, положение
которых рассчитывается инфракрасными
оптопарами и затем преобразуется в
электрический сигнал, управляющий
движением указателя мыши на экране.
Тачпад -манипулятор для портативных
компьютеров, встроен в ПК, перемещение
курсора осуществляется путем прикосновения
к тачпаду пальцев. Джойстик – манипулятор
для управления электронными играми.

Сканер – устройство ввода и преобразования
в цифровую форму изображений и текстов.
Существуют планшетные и ручные сканеры.

Цифровые камеры – формируют любые
изображения сразу в компьютерном
формате;

Микрофон – ввод звуковой информации.
Звуковая карта преобразует звук из
аналоговой формы в цифровую.

Сенсорные устройства ввода : Сенсорный
экран — чувствительный экран. Общение
с компьютером осуществляется путем
прикосновения пальцем к определенному
месту экрана. Им оборудуют места
операторов и диспетчеров, используют
в информационно-справочных системах.

Дигитайзер – устройство преобразования
готовых (бумажных) документов цифровую
форму.

Световое перо – светочувствительный
элемент. Если перемещать перо по экрану,
то можно им рисовать. Обычно применяют
в карманных компьютерах, системах
проектирования и дизайна.

Манипуляторы — это специальные
устройства, которые используются для
удобного управления курсором.

Первая мышь появилась в 1963году в
Стенфордском университете.

*Мыши делятся на: механические и
оптомеханические, и оптические.

По методу подключения: проводные,
беспроводные, touch pad , Mouse point

*Дигитайзер (Графический планшет) —
устройство для преобразования готовых
изображений (чертежей, карт) в цифровую
форму.

*Трекболы. Внешне напоминающие перевернутую
мышку, они отличаются от нее высокой
точностью и эргономичностью. Управление
непосредственно шариком не требует
движения по коврику. Безусловно, более
удобный манипулятор, чем обычная мышка.

Физический принцип работы мыши

Манипуля́тор «мышь» (просто «мышь» или
«мышка») — механический манипулятор,
преобразующий механические движения
в движение курсора на экране.

Мышь воспринимает своё перемещение в
рабочей плоскости (обычно — на участке
поверхности стола) и передаёт эту
информацию компьютеру. Программа,
работающая на компьютере, в ответ на
перемещение мыши производит на экране
действие, отвечающее направлению и
расстоянию этого перемещения. В
универсальных интерфейсах (например,
в оконных) с помощью мыши пользователь
управляет специальным курсором —
указателем — манипулятором элементами
интерфейса. Иногда используется ввод
команд мышью без участия видимых
элементов интерфейса программы: при
помощи анализа движений мыши. Такой
способ получил название «жесты мышью».

В дополнение к детектору перемещения,
мышь имеет от одной до трёх и более
кнопок, а также дополнительные элементы
управления (колёса прокрутки, потенциометры,
джойстики, трекболы, клавиши и т. п.),
действие которых обычно связывается с
текущим положением курсора (или
составляющих специфического интерфейса).

Элементы управления мыши во многом
являются воплощением идей аккордной
клавиатуры (то есть, клавиатуры для
работы вслепую). Мышь, изначально
создаваемая в качестве дополнения к
аккордной клавиатуре, фактически её
заменила.

В некоторые мыши встраиваются
дополнительные независимые устройства
— часы, калькуляторы, телефоны.

Мышь стала основным координатным
устройством ввода из-за следующих
особенностей:

Очень низкая цена (по сравнению с
остальными устройствами наподобие
сенсорных экранов).

Мышь пригодна для длительной работы.

Высокая точность позиционирования
курсора.

Мышь позволяет множество разных
манипуляций — двойные и тройные щелчки,
перетаскивания, жесты, нажатие одной
кнопки во время перетаскивания другой
и т. д. Поэтому в одной руке можно
сконцентрировать большое количество
органов управления — многокнопочные
мыши позволяют управлять, например,
браузером вообще без привлечения
клавиатуры.

Недостатками мыши являются:

Опасность синдрома запястного канала.

Для работы требуется ровная гладкая
поверхность достаточных размеров (за
исключением разве что гироскопических
мышей).

Ножки мыши накапливают грязь и служат
сравнительно недолго.

Устройства ввода, вывода, ввода-вывода, манипулирования и управления специализированные / «НПК Морсвязьавтоматика»

Заявка на патент США на СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАНИПУЛЯЦИЙ ОРГАНАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХИРУРГИЧЕСКОЙ РОБОТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ № 16/051,461, поданной 31 июля 2018 г.

, в которой заявлено преимущество предварительной заявки 62/539,524, поданной 31 июля 2017 г.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ хирургические роботизированные комплексы.

ПРЕДПОСЫЛКИ

В современных хирургических роботизированных системах используются роботизированные руки-манипуляторы, которые поддерживают хирургические инструменты и маневрируют ими.

Во время операции хирургическому персоналу может потребоваться манипулировать определенными органами, чтобы убрать их из области интереса или поместить их в положение и/или ориентацию, которые облегчают работу, которую над ними нужно выполнить.

При гистерэктомии необходимо разрезать влагалищную манжету по окружности, чтобы отделить матку от влагалища. Для выполнения как передней кольпотомии, так и задней кольпотомии необходимо сместить матку вверх/вниз, влево/вправо для доступа, а также аксиально, чтобы обеспечить адекватное натяжение тканей на манжете.

Маточный манипулятор часто держит ассистент хирурга и вручную манипулирует им, чтобы обеспечить необходимые движения и натяжение тканей. Некоторые примеры коммерческих устройств для манипуляций с маткой показаны на фиг. 2 и 3 . Оба показаны с прикрепленными чашками для кольпотомии, которые при использовании для лапароскопической гистерэктомии располагаются в контакте с наружным зевом шейки матки и обеспечивают жесткую круглую поверхность для разреза, но они не обязательно требуются для выполнения кольпотомии.

Ручные манипуляции часто вызывают утомление ассистента и часто требуют общения с хирургом для управления движением. Чтобы обеспечить более жесткие манипуляции с маткой, некоторые из них изготовили устройства для манипулирования маткой. Одно такое устройство показано на фиг. 4 . Он включает в себя сегментированную руку, которая держит маточный манипулятор. Эта сегментированная рука способна подчиняться нажатию педали. При отпускании ножной педали она становится жесткой и удерживает заданное положение.

Опубликованная заявка США № 2013/0030571 (заявка 571), которая принадлежит владельцу настоящей заявки и которая включена в настоящий документ посредством ссылки, описывает роботизированную хирургическую систему, которая включает в себя систему слежения за глазами. Система слежения за глазами определяет направление взгляда хирурга и вводит команды в хирургическую систему на основе обнаруженного направления взгляда.

РИС. 1 представляет собой схематический вид роботизированной хирургической системы предшествующего уровня техники 9.0005 10 из «571. Система 10 содержит по меньшей мере одну роботизированную руку, которая действует под управлением пульта управления 12 , управляемого хирургом, который может сидеть за пультом. Система, показанная на фиг. 1 включает несколько манипуляторов 11 a , 11 b , 11 c . Показаны три таких плеча, но может использоваться большее или меньшее количество. Каждая рука робота может поддерживать и управлять хирургическим инструментом 9 a , 9 b , 9 c для использования на пациенте 13 . Одним из инструментов предпочтительно является камера, которая записывает операционное поле внутри пациента, в то время как другие инструменты могут быть известными хирургическими инструментами 15 , 16 .

Рычаги 11 a , 11 b , 11 c управляются электронным блоком управления 30 900 06, который заставляет руки выполнять движения, введенные через консоль 12 . Блок 30 будет получать высокоуровневые команды перемещения (например, требуемое положение и наклон инструмента, поддерживаемого роботом) и выполнять их, преобразовывая в соответствующие последовательности сигналов, которые будут отправлены на отдельные двигатели робота. сочленения руки робота. Другие детали системы 10 можно найти в заявке ‘571, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

Консоль включает устройства ввода 17 , 18 , который может быть захвачен хирургом и перемещен для подачи инструкций системе относительно желаемого движения и работы инструментов, поддерживаемых руками 11 в.

Движения хирурга соответствующим образом воспроизводятся хирургическими инструментами посредством движения роботизированных манипуляторов. Устройства ввода могут быть оборудованы для предоставления хирургу тактильной обратной связи, чтобы хирург мог ощущать устройства ввода 9.0005 17 , 18 силы, оказываемые инструментами на ткани пациента.

Каждое устройство ввода обычно управляет манипулятором робота. В заявке ‘571 описывается, что при наличии двух рукояток ввода и более чем двух рук, несущих инструменты, система включает в себя элемент управления на консоли, который позволяет хирургу назначать каждую руку нужному инструменту. Это позволяет хирургу в любой момент времени контролировать два хирургических инструмента, находящихся на рабочем месте. Для управления третьим инструментом, расположенным на рабочем месте, одна из двух рукояток 17 , 18 оперативно отсоединяется от одного из первых двух инструментов, а затем оперативно соединяется с третьим инструментом.

Консоль может также включать клавиатуру 19 и/или сенсорный экран и/или другие устройства ввода команд. Эти другие устройства управления могут включать в себя педальное устройство 20 и кнопку(и) на одной или обеих ручках устройств 17 , 18 ввода или рядом с ними.

Консоль 12 имеет систему слежения за движением глаз 21 или так называемое «отслеживание движения глаз» для определения направления взгляда хирурга на консоль и для управления хирургической системой в зависимости от обнаруженных направлений взгляда. Таким образом, хирург может управлять функциями системы посредством движения глаз.

Система слежения оценивает направление взгляда хирурга на дисплей 22 и выполняет выбор команд, связанных с зоной, когда обнаруживает направление взгляда, попадающее в эту зону. В одном конкретном примере команды, связанные с областями выбора 29 на дисплее 22 содержат команды для назначения определенных рук устройствам ввода хирурга. Это позволяет хирургу попеременно управлять манипуляторами робота на двух устройствах ввода, не отпуская устройства ввода, а вместо этого просто глядя на соответствующие области выбора на экране. Например, при управлении каждым из рычагов 11 a , 11 c одним из устройств ввода 17 , 18 , пользователь может переназначить устройство ввода 17 на руку 11 b , чтобы использовать или изменить положение инструмента 9 b внутри тела. Как только задача, связанная с перемещением инструмента 9 b , завершена, хирург может быстро переназначить устройство ввода 17 обратно на руку робота 11 a . Эти шаги можно выполнить, используя функции отслеживания взгляда, чтобы «перетащить» значки на дисплее консоли в направлении значков, представляющих различные руки.

В другом примере, описанном в ‘571, система слежения за глазами используется для перемещения камеры в зависимости от того, куда хирург смотрит на дисплей 22 . Когда эта функция включена (например, при вводе команды ввода, например, при нажатии кнопки на консоли, нажатии педали и т. д.), движение глаз по изображению операционного поля на экране вызывает движение руки робота, поддерживающей камеру. Это можно использовать для размещения зоны, на которой сфокусировался хирург, в центре экрана дисплея.

В «571» также описывается использование трекера глаз для определения расстояния между экраном и глазами хирурга, что позволяет хирургу увеличивать или уменьшать изображение на дисплее камеры. Система увеличивает отображаемое на экране изображение операционного поля в зависимости от обнаруженного изменения расстояния. С помощью этой функции хирург может интуитивно увеличивать изображение, просто приближая лицо к экрану, и, наоборот, увеличивать площадь обзора операционного поля, тем самым уменьшая увеличение, отодвигая лицо от экрана. экран.

В настоящей заявке описываются система и способ, позволяющие управлять устройством для манипулирования органами или тканями, таким как маточный манипулятор, во время роботизированных хирургических процедур.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой схематический вид роботизированной хирургической системы.

РИС. 2 и 3 демонстрируют маточные манипуляторы предшествующего уровня техники.

РИС. 4 показывает систему манипулирования маткой предшествующего уровня техники.

РИС. 5 A 5 C показан пример системы с использованием маточного манипулятора на роботизированной хирургической системе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Изобретение включает устройство и способ манипулирования маткой или другим органом с помощью хирургической роботизированной системы. Хирургическая система, использующая описанные здесь концепции, включает в себя один или несколько роботизированных манипуляторов и хирургические инструменты, устанавливаемые на манипуляторы и перемещаемые с помощью манипуляторов в ответ на ввод с пользовательского устройства ввода. Система включает в себя функции, позволяющие прикреплять манипулятор органов, такой как маточный манипулятор, к одному из роботизированных манипуляторов. Маточный манипулятор может представлять собой существующее коммерчески доступное устройство, такое как RUMI, чашка V-Care, звук матки или альтернативное устройство, которое может захватывать и перемещать или перемещать матку или другой орган внутри тела.

РИС. 5 A показывает роботизированную руку-манипулятор типа, показанного на фиг. 1 . Роботизированная рука 11 может быть частью роботизированной хирургической системы типа, показанного на ФИГ. 1 . Хирургическая система может быть системой с несколькими плечами, при этом одно плечо поддерживает манипулятор органов, такой как маточный манипулятор, по меньшей мере одно плечо поддерживает другой хирургический инструмент, такой как режущий инструмент, электрохирургический инструмент и т. д., а третье поддерживает камеру для позиционирования. внутри пациента. Манипулятор органов 32 съемно прикрепляется к концевому эффектору 30 манипулятора. ИНЖИР. 5 B показан промежуточный элемент или адаптер 34 , который крепится к концевому эффектору 30 и в который вставляется манипулятор органов 32 . Адаптер 34 и манипулятор 32 могут поставляться в виде стерильных предметов, тогда как концевой эффектор 30 может быть нестерильным компонентом, покрытым стерильной салфеткой или барьером. Зажим 40 (РИС. 5 C), замок, элемент блокировки или другой тип крепежного устройства используется для прикрепления маточного манипулятора к адаптеру или к концевому зажиму, если адаптер не используется. Это устройство крепления может быть постоянной частью манипулятора или адаптера робота или может быть взаимозаменяемо с другими устройствами крепления, каждое из которых позволяет прикреплять манипуляторы матки/органов различного типа к манипулятору или манипулятору робота. В других реализациях маточный манипулятор и насадка могут быть более интегрированными (или могут даже представлять собой единое целое).

В реализации, показанной на фиг. 5 A, концевой эффектор 30 манипулятора располагается над животом пациента и направлен вниз к ногам пациента. В другом варианте осуществления концевой эффектор может быть расположен между ног пациента и направлен вверх в сторону таза.

Изобретение также включает способ манипулирования маткой с помощью роботизированного ввода. В некоторых реализациях хирург может использовать движения лапароскопического стиля для манипулирования маткой, почти как если бы это был лапароскопический инструмент. Например, используя руки на устройствах ввода 17 , 18 , хирург использует одно устройство ввода 17 для управления одной роботизированной рукой для управления положением и/или ориентацией маточного манипулятора (через роботизированный перемещаемый маточный манипулятор), а другое устройство ввода 18 для управления другим роботом-манипулятором для управления положением, ориентацией и/или работой хирургического устройства, используемого для лечения матки или окружающих тканей. Таким образом, при лапароскопической гистерэктомии хирург может одной рукой контролировать манипуляции с маткой, а другой — выполнять рассечение. В одной конфигурации движение маточного манипулятора сопоставляется с пользовательским устройством ввода, так что роботизированный маточный манипулятор, направленный к ногам пациентки, перемещается подобно лапароскопическому инструменту, перемещаясь относительно точки опоры. Во второй конфигурации, в которой роботизированный концевой эффектор направлен вверх к влагалищу, система управления роботом может выполнять математические операции/кинематику, чтобы отображать движение по-разному, чтобы добиться того же пользовательского опыта. В некоторых реализациях движение может быть преобразовано в декартово движение, которое пользователь может не воспринимать как перемещение вокруг точки опоры.

В некоторых реализациях роботизированная система может определять точку опоры/удаленный центр движения, которая находится на анатомическом ориентире, например, на входе во влагалище, чтобы свести к минимуму травму тканей, растяжение или -операционная боль. Это определение может быть выполнено с помощью методологий, аналогичных описанным в публикации США № 2010/0094312, которая прилагается в Приложении и включена в настоящий документ посредством ссылки. В других реализациях хирург может вручную установить положение точки опоры.

В некоторых процедурах для перемещения матки можно использовать два роботизированных манипулятора. Например, один роботизированный манипулятор может использоваться для управления инструментом, размещенным внутри матки (RUMI®, звук матки и т. д.), а другой роботизированный манипулятор может использоваться для управления инструментом, используемым для захвата внешней части матки (крысиный зонд). зубной зажим/тенакулум и др.). В этой реализации манипулирование одним вводом 17 или 18 от хирурга может привести к согласованному движению двух манипуляторов робота. Это может быть простое управление положением и отслеживание, или оно может быть дополнено средствами управления силой, чтобы свести к минимуму потенциально травмирующие силы для тела. В качестве альтернативы хирург может ввести данные для одного устройства с помощью левого пульта управления 9.0005 17 и введите данные для другого устройства с помощью правого пульта управления 18 .

Концепции, описанные в этой заявке, позволяют хирургу напрямую манипулировать маткой, не полагаясь на ассистента, обеспечивая стабильный контроль над маткой и позволяя хирургу напрямую координировать движения матки/органа с другими инструментами. оперировал хирург.

Новый мультитач-подход для свободного манипулирования 3D-объектами

%PDF-1.6
%
1 0 объект
>
эндообъект
9 0 объект
>
эндообъект
2 0 объект
>
/Шрифт >
>>
/Поля []
>>
эндообъект
3 0 объект
>
транслировать
application/pdfdoi:10.1007/978-3-319-69487-0_12

2017-10-14T09:33:14+05:302017-10-14T09:29:56+05:302017-10-14T09:33:14+05:30uuid:5e9преобразовано в PDF/ A-2bpdfToolbox2017-10-14T09:32:11+05:30

2B

authorInfoBag AuthorInformationexternalAuthor information: содержит имя каждого автора и его/ее ORCiD (ORCiD: Open Researcher and Contributor ID). ORCiD — это постоянный идентификатор (непатентованный буквенно-цифровой код), позволяющий однозначно идентифицировать научных и других академических авторов.

EditorInformationhttp://springernature. com/ns/xmpExtensions/2.0/editorInfo/editorУказывает типы информации редактора: имя и ORCID редактора.

internalОбщий идентификатор для всех версий и представлений документа. OriginalDocumentIDURI

конечный поток
эндообъект
4 0 объект
>
эндообъект
5 0 объект
>
эндообъект
6 0 объект
>
эндообъект
7 0 объект
>
эндообъект
8 0 объект
>
эндообъект
10 0 объект
>
эндообъект
11 0 объект
>
эндообъект
12 0 объект
>
эндообъект
13 0 объект
>
эндообъект
14 0 объект
>>
эндообъект
15 0 объект
>
транслировать
HyTSw oɞc
[5laQIBHADED2mtFOE.