專(zhuān)利名稱(chēng)：三自由度力覺(jué)感知手控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種三自由度的力覺(jué)感知手控器的機(jī)構(gòu)，尤其是一種應(yīng)用于機(jī)器人 控制的人機(jī)接口裝置中的通用型異構(gòu)式力覺(jué)感知手控器機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著交互式遙操作機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，將需要大量的具有力覺(jué)反饋?zhàn)饔玫娜?機(jī)接口裝置。數(shù)據(jù)手套和機(jī)器人手控器是兩種常見(jiàn)的遙操作機(jī)器人的人機(jī)接口裝 置，由于數(shù)據(jù)手套無(wú)法測(cè)量人手臂關(guān)節(jié)的變化，并且缺乏有效的力覺(jué)反饋，因此， 機(jī)器人手控器是實(shí)現(xiàn)遙操作機(jī)器人控制的最有效的人機(jī)接口裝置，它一方面通過(guò) 測(cè)量操作者手部的位置信息作為控制指令控制機(jī)械手或者虛擬現(xiàn)實(shí)中的虛擬機(jī) 械手跟蹤人手的運(yùn)動(dòng)，另一方面，將機(jī)器人反饋回來(lái)的力覺(jué)和觸覺(jué)信息轉(zhuǎn)換成直 接作用于人手的力或力矩，使操作者產(chǎn)生在遠(yuǎn)地機(jī)器人工作現(xiàn)場(chǎng)或虛擬機(jī)器人工 作現(xiàn)場(chǎng)的"身臨其境"的力覺(jué)/觸覺(jué)臨場(chǎng)感效果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人帶感覺(jué)的控 制，或者在虛擬環(huán)境中產(chǎn)生真實(shí)的觸摸感受。機(jī)器人手控器可以分為同構(gòu)式和異 構(gòu)式兩種，現(xiàn)有的手控器大都是同構(gòu)式，同構(gòu)式手控器與遠(yuǎn)地機(jī)械手具有相同的 結(jié)構(gòu)和自由度，采取關(guān)節(jié)——關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)方式。機(jī)器人同構(gòu)式手控器雖然控制簡(jiǎn) 單，但其只能用于特定型號(hào)的機(jī)器人控制，缺少通用性。因此，通用型的手控器 都采用和機(jī)器人結(jié)構(gòu)不同的異構(gòu)方式，現(xiàn)有的異構(gòu)式手控器有筆形操作桿結(jié)構(gòu)、 并聯(lián)結(jié)構(gòu)、串/并聯(lián)混合結(jié)構(gòu)、 一體化的閉鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)和基于Delta機(jī)構(gòu)的異構(gòu)式
手控器。前四種異構(gòu)式手控器的缺點(diǎn)在于存在著無(wú)法克服的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)之間的運(yùn) 動(dòng)耦合和力的耦合，后一種基于Delta機(jī)構(gòu)的異構(gòu)式手控器缺點(diǎn)在于工作空間 小，無(wú)法克服重力的影響，并且控制復(fù)雜。
技術(shù)內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提供了一種有利于提高測(cè)量精度的三自由度力覺(jué)感知手 控器，該裝置操作輕便，慣性小，重力自平衡，無(wú)重力干擾。
技術(shù)方案 一種三自由度力覺(jué)感知手控器，由菱形連桿機(jī)構(gòu)組件、手部機(jī)構(gòu)、配重、支架、手柄連接件和配重連接件組成。菱形連桿機(jī)構(gòu)組件包括第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)、第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)和第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)。第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)和第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)相互平行，第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)與上述第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)垂直。并且，以第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)所在平面或與之平行的平面為xoz坐標(biāo)平面，以第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)所在平面或與之平行的平面為X0Y坐標(biāo)平面，以與X0Z坐標(biāo)平面及X0Y坐標(biāo)平面相垂直的平面為Y0Z平面。在第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)和第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)、圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)，并且第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)與第一力矩反饋電機(jī)的輸出軸連接，第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)與第二力矩反饋電機(jī)的輸出軸連接，第一力矩反饋電機(jī)的基座及第二力矩反饋電機(jī)的基座分別與支架連接。在第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)與支架之間設(shè)有圍繞Y軸和Z軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)，所述的圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)、圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)及圍繞Y軸和Z軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)處于同一平面內(nèi)且該同一平面與Y0Z平面平行。在菱形連桿機(jī)構(gòu)組件中的任一菱形連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)有第三力矩反饋電機(jī)，第三力矩反饋電機(jī)的基座與組成菱形連桿機(jī)構(gòu)的一根菱形連桿連接，第三力矩反饋電機(jī)的輸出軸與組成菱形連桿機(jī)構(gòu)的另一根菱形連桿連接，且用于設(shè)置第三力矩反饋電機(jī)的菱形連桿機(jī)構(gòu)中的兩根菱形連桿相鄰。菱形連桿機(jī)構(gòu)組件中的任一菱形連桿機(jī)構(gòu)的兩端分別連接有圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)且分別與圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)的一端連接。位于菱形連桿機(jī)構(gòu)一端的圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的3個(gè)2維自由度萬(wàn)向節(jié)的另一端與配重連接件的一側(cè)連接，配重連接件的另一側(cè)與配重連接。位于菱形連桿機(jī)構(gòu)另一端的圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的3個(gè)2維自由度萬(wàn)向節(jié)的另一端與手柄連接件的一側(cè)連接，手柄連接件的另一側(cè)與手部機(jī)構(gòu)連接。
有益效果(1)本發(fā)明通過(guò)三組菱形連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)三維平動(dòng)，簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度。本發(fā)明所采用的三組菱形連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成了平行杠桿機(jī)構(gòu)，三組菱形連桿機(jī)構(gòu)的中間處通過(guò)萬(wàn)向節(jié)和力矩反饋電機(jī)與支架相連，使得三組菱形連桿機(jī)構(gòu)的重心落于支架上，從而，三組菱形連桿機(jī)構(gòu)在支架和配重的共同作用下具有重力自平衡的特點(diǎn)，避免了重力對(duì)本發(fā)明的影響，有利于測(cè)量精度的提高。本發(fā)明的這種技術(shù)方案與力矩反饋電機(jī)技術(shù)措施的結(jié)合，使本發(fā)明成為具有力反饋功能的手控器，它能夠避免復(fù)雜的位置測(cè)量和力覺(jué)再現(xiàn)控制過(guò)程中運(yùn)動(dòng)之間復(fù)雜的耦合關(guān)系，提高了測(cè)量精度和力覺(jué)感知的真實(shí)性。(2)本發(fā)明采用菱形連桿機(jī)構(gòu)
的技術(shù)方案，通過(guò)力矩反饋電機(jī)的作用和菱形連桿機(jī)構(gòu)中相鄰連桿之間夾角的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)菱形連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)與伸縮，從而實(shí)現(xiàn)手部機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，同現(xiàn)有的手控
器的機(jī)構(gòu)相比具有體積小、工作空間大的優(yōu)點(diǎn)。(3)本發(fā)明所采用的手部機(jī)構(gòu)操作方便，輕松的實(shí)現(xiàn)了手腕的力矩反饋功能，本發(fā)明在采用了力矩反饋電機(jī)的技術(shù)措施后，使本發(fā)明成為力覺(jué)感知手控器，而上述結(jié)構(gòu)具有便于控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)力矩反饋的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明菱形連桿機(jī)構(gòu)組件實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明第三力矩反饋電機(jī)的連接機(jī)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明第一力矩反饋電機(jī)的連接機(jī)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明2維自由度萬(wàn)向節(jié)的連接機(jī)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中"A"標(biāo)記表示該處固定不動(dòng)，具體采用與支架相連的連接方式。
具體實(shí)施方案
一種三自由度力覺(jué)感知手控器，由菱形連桿機(jī)構(gòu)組件1、手部機(jī)構(gòu)2、配重3、支架4、手柄連接件5和配重連接件6組成。菱形連桿機(jī)構(gòu)組件1包括第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13、第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)11和第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)12。第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)11和第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)12相互平行，第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13與上述第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)11、 12垂直。并且，以第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)11、12所在平面或與之平行的平面為X0Z坐標(biāo)平面，以第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13所在平面或與之平行的平面為X0Y坐標(biāo)平面，以與X0Z坐標(biāo)平面及X0Y坐標(biāo)平面相垂直的平面為Y0Z平面。在第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13和第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)11上分別設(shè)有圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)132、圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)112。并且第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13通過(guò)圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)132與第一力矩反饋電機(jī)131的輸出軸連接，第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)11通過(guò)圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)112與第二力矩反饋電機(jī)111的輸出軸連接，第一力矩反饋電機(jī)131的基座及第二力矩反饋電機(jī)lll的基座分別與支架4連接。在第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)12與支架4之間設(shè)有圍繞Y軸和Z軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)122。所述的圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)132、圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)112及圍繞Y軸和Z軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)122處于同一平面內(nèi)且該同一平面與Y0Z平面平行。在菱形連桿機(jī)構(gòu)組件1中的任一菱形連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)有第三力矩反饋電機(jī)133，第三力矩反饋電機(jī)133的基座與組成菱形連桿機(jī)構(gòu)的一根菱形連桿連接，第三力矩反饋電機(jī)133的輸出軸與組成菱形連桿機(jī)構(gòu)的另一菱形根連桿連接，且用于設(shè)置第三力矩反饋電機(jī)133的菱形連桿機(jī)構(gòu)中的兩根菱形連桿相鄰。菱形連桿機(jī)構(gòu)組件1中的任一菱形連桿機(jī)構(gòu)的兩端分別連接有圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)且分別與圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)的一端連接。位于菱形連桿機(jī)構(gòu)一端的圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的3個(gè)2維自由度萬(wàn)向節(jié)的另一端與配重連接件6的一側(cè)連接，配重連接件6的另一側(cè)與配重3連接。位于菱形連桿機(jī)構(gòu)另一端的圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的3個(gè)2維自由度萬(wàn)向節(jié)的另一端與手柄連接件5的一側(cè)連接，手柄連接件5的另一側(cè)與手部機(jī)構(gòu)2連接。此外，在第一力矩反饋電機(jī)131、第二力矩反饋電機(jī)lll和第三力矩反饋電機(jī)133上分別設(shè)有第一光電編碼盤(pán)137、第二光電編碼盤(pán)115和第三光電編碼盤(pán)138。
下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案做出更為詳細(xì)的說(shuō)明-參照?qǐng)Dl，本實(shí)施例涉及一種三自由度力覺(jué)感知手控器，由菱形連桿機(jī)構(gòu)組件l、手部機(jī)構(gòu)2、配重3、支架4、手柄連接件5和配重連接件6組成。菱形連桿機(jī)構(gòu)組件1包括第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13、第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)11和第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)12，第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)11和第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)12相互平行，第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13與上述第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)ll、 12垂直。以第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)ll、 12所在平面或與之平行的平面為X0Z坐標(biāo)平面，以第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13所在平面或與之平行的平面為X0Y坐標(biāo)平面，以與X0Z坐標(biāo)平面及X0Y坐標(biāo)平面相垂直的平面為Y0Z平面。
參照?qǐng)D2，在第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13和第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)11上分別設(shè)有圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)132、圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)112。并且第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13通過(guò)圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)132與第一力矩反饋電機(jī)131的輸出軸連接，第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)11通過(guò)圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)112與第二力矩反饋電機(jī)111的輸出軸連接，第一力矩反饋電機(jī)131的基座及第二力矩反饋電機(jī)lll的基座分別與支架4連接。在第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)12與支架4之間設(shè)有圍繞Y軸和Z軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)122。所述的圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)132、圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)112及圍繞Y軸和Z軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)122處于同一平面內(nèi)且該同一平面與YOZ平面平行。在第一力矩反饋電機(jī)131、第二力矩反饋電機(jī)lll上分別設(shè)有第一光電編碼盤(pán)137、第二光電編碼盤(pán)115。
參照?qǐng)D3、圖4、圖5，第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13的第一菱形連桿135與第三力矩反饋電機(jī)133的基座固定連接，且第一菱形連桿135與第三力矩反饋電機(jī)133的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。第一菱形連桿135的末端與圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)134的"U"形框架相連接。第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13的第二菱形連桿139與第三力矩反饋電機(jī)133的輸出軸固定連接。第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13的圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)132與第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13的第三菱形連桿1351固定連接，與第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13的第四菱形連桿1391轉(zhuǎn)動(dòng)連接。第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13的第一力矩反饋電機(jī)131的輸出軸與上述圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)132的"U"形框架相連接。第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)11上所設(shè)置的菱形連桿、圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)112和第二力矩反饋電機(jī)111之間的連接方式與上述第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13上所設(shè)置的菱形連桿、圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)132和第一力矩反饋電機(jī)131之間的連接方式相同。
參照?qǐng)D3、圖6，第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13的第五菱形連桿1352和第六菱形連桿1392與圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)136的"U"形框架相連接。參照?qǐng)D6、圖2，菱形連桿機(jī)構(gòu)組件1中的任一菱形連桿機(jī)構(gòu)的兩端分別連接有圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)且分別與圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)的一端連接，且任一菱形連桿機(jī)構(gòu)的兩端與圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)的連接方式與上述第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)13的菱形連桿與圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)136的連接方式相同，位于菱形連桿機(jī)構(gòu)一端的圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的3個(gè)2維自由度萬(wàn)向節(jié)的另一端與配重連接件6的一側(cè)連接，配重連接件6的另一側(cè)與配重3連接，位于菱形連桿機(jī)構(gòu)另一端的圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的3個(gè)2維自由度萬(wàn)向節(jié)的另一端與手柄連接件5的一側(cè)連接，手柄連接件5的另-一側(cè)與手部機(jī)構(gòu)2連接。配重連接件6與配重3可以構(gòu)成整體，即可采用直接在配重上設(shè)一平面并由該平面與萬(wàn)向節(jié)連接，配重連接件6與配重3也可以采用分體結(jié)構(gòu)，即可采用在配重連接件6上設(shè)一螺桿并將配重3旋在其上。
權(quán)利要求
1、一種三自由度力覺(jué)感知手控器，其特征在于由菱形連桿機(jī)構(gòu)組件(1)、手部機(jī)構(gòu)(2)、配重(3)、支架(4)、手柄連接件(5)和配重連接件(6)組成，菱形連桿機(jī)構(gòu)組件(1)包括第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)(13)、第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)(11)和第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)(12)，第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)(11)和第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)(12)相互平行，第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)(13)與上述第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)(11、12)垂直，并且，以第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)(11、12)所在平面或與之平行的平面為XOZ坐標(biāo)平面，以第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)(13)所在平面或與之平行的平面為XOY坐標(biāo)平面，以與XOZ坐標(biāo)平面及XOY坐標(biāo)平面相垂直的平面為YOZ平面，在第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)(13)和第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)(11)上分別設(shè)有圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)(132)、圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)(112)，并且第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)(13)通過(guò)圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)(132)與第一力矩反饋電機(jī)(131)的輸出軸連接，第二組菱形連桿機(jī)構(gòu)(11)通過(guò)圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)(112)與第二力矩反饋電機(jī)(111)的輸出軸連接，第一力矩反饋電機(jī)(131)的基座及第二力矩反饋電機(jī)(111)的基座分別與支架(4)連接，在第三組菱形連桿機(jī)構(gòu)(12)與支架(4)之間設(shè)有圍繞Y軸和Z軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)(122)，所述的圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)(132)、圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的1維自由度萬(wàn)向節(jié)(112)及圍繞Y軸和Z軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)(122)處于同一平面內(nèi)且該同一平面與YOZ平面平行，在菱形連桿機(jī)構(gòu)組件(1)中的任一菱形連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)有第三力矩反饋電機(jī)(133)，第三力矩反饋電機(jī)(133)的基座與組成菱形連桿機(jī)構(gòu)的一根菱形連桿連接，第三力矩反饋電機(jī)(133)的輸出軸與組成菱形連桿機(jī)構(gòu)的另一菱形根連桿連接，且用于設(shè)置第三力矩反饋電機(jī)(133)的菱形連桿機(jī)構(gòu)中的兩根菱形連桿相鄰，菱形連桿機(jī)構(gòu)組件(1)中的任一菱形連桿機(jī)構(gòu)的兩端分別連接有圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)且分別與圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的2維自由度萬(wàn)向節(jié)的一端連接，位于菱形連桿機(jī)構(gòu)一端的圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的3個(gè)2維自由度萬(wàn)向節(jié)的另一端與配重連接件(6)的一側(cè)連接，配重連接件(6)的另一側(cè)與配重(3)連接，位于菱形連桿機(jī)構(gòu)另一端的圍繞Z軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的3個(gè)2維自由度萬(wàn)向節(jié)的另一端與手柄連接件(5)的一側(cè)連接，手柄連接件(5)的另一側(cè)與手部機(jī)構(gòu)(2)連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的三自由度力覺(jué)感知手控器，其特征在于在第一力 矩反饋電機(jī)(131)、第二力矩反饋電機(jī)(111)和第三力矩反饋電機(jī)(133)上分 別設(shè)有第一光電編碼盤(pán)(137)、第二光電編碼盤(pán)(115)和第三光電編碼盤(pán)(138)。
全文摘要
一種三自由度力覺(jué)感知手控器，由菱形連桿機(jī)構(gòu)組件、手部機(jī)構(gòu)、配重、支架、手柄連接件和配重連接件組成，菱形連桿機(jī)構(gòu)組件包括第一、二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)，第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)平行，第一組菱形連桿機(jī)構(gòu)與第二、三組菱形連桿機(jī)構(gòu)垂直，在第一、二組菱形連桿機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有萬(wàn)向節(jié)并通過(guò)萬(wàn)向節(jié)分別與第一、二力矩反饋電機(jī)連接，第一、二力矩反饋電機(jī)與支架連接，在任一菱形連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)有第三力矩反饋電機(jī)，配重設(shè)在配重連接件上，手部機(jī)構(gòu)設(shè)在手柄連接件上，任一菱形連桿機(jī)構(gòu)的兩端分別連接有萬(wàn)向節(jié)且分別與萬(wàn)向節(jié)的一端連接，位于菱形連桿機(jī)構(gòu)一端的萬(wàn)向節(jié)的另一端與配重連接件連接，位于菱形連桿機(jī)構(gòu)另一端的萬(wàn)向節(jié)的另一端與手柄連接件連接。
文檔編號(hào)B25J13/02GK101633169SQ200810022840
公開(kāi)日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者宋愛(ài)國(guó), 崔建偉, 李會(huì)軍, 胡曉晶, 胡相利 申請(qǐng)人:東南大學(xué)