[发明专利]包括并联运动结构的用于传送运动的装置

说明书

技术领域

本发明一般来讲涉及用于传送运动的装置(device for transmittingmovement)及其部件。

背景技术

对于增强型人机交互(HCI)的日益增长的需求正迫切需要新型接口，以允许人机交换各种各样的信息。作为这些新型接口中的一个例子的所谓触觉装置(haptic device)有希望成为选择之一，这种装置是运用触感和控制来与计算机应用交互的主动接口装置。触觉装置在他们产生运动和/或力时为用户提供力反馈信息(force-feedback information)。触觉交互不仅使困难的操作任务变得可能或者更加容易，而且它还使得在模拟和辅助操作人员领域中的各种新型应用成为可能。

从远程操作到调整操作(scaled manipulation)，以及模拟器和外科辅助等，大量应用都可以受益于触觉技术。此外，力反馈装置正在向消费者市场迈进，并正进入游戏行业以及无法预料的其他领域。

为了将虚拟模型或者远程机器人定位环境的准确感觉提供给用户，触觉装置的机械结构应当具有低惯性、高刚性，以及低摩擦力和无后冲。并联运动机构(parallel kinematics mechanism)因其高刚性和低惯性而被广泛了解，这种机构能够实现大带宽的力传送。

然而，已知装置往往具有复杂、昂贵和庞大的设计，并且在同样情况下，具有不可靠和不精确的性能。

现在需要提供一种简单、紧凑和/或廉价的、例如，用于触觉装置、操纵器、测量装置等等的运动传送装置(movement transmission device)或组件，以及用于这种装置的部件。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种用于传送运动的装置。该装置包括提供至少一个自由度的并联运动传送结构(parallel kinematics transmissionstructure)。该并联运动传送结构包括基座构件、可动构件和至少一个并联运动链(parallel kinematics chain)，该并联运动链连接基座构件和可动构件。并联运动链具有可在运动平面中移动的第一臂，该运动平面与对称轴隔开一段距离或呈间隔关系而延伸。

本发明的另一方面涉及一种用于传送运动的装置，其包括适合于提供至少三个自由度的并联运动传送结构，该自由度包括三个平移自由度，所述并联运动传送结构还包括基座构件、可动构件和至少一个并联运动链，所述并联运动链连接基座构件和可动构件。每一并联运动链具有可在一运动平面中移动的第一臂，其中所述运动平面与对称轴隔开一段距离。此外，每一并联运动链包括与可动构件连接的第二臂，其中第二臂的第一末端适合于与第一臂连接，且第二臂的第二末端适合于与可动构件连接。

本发明的另一方面涉及一种为用户提供力反馈信息的触觉装置，其包括根据本发明的第一方面的装置。

本发明的另一方面涉及一种用于为操纵构件提供具有至少一个自由度的运动的操纵器，其包括根据本发明的第一方面的装置。

本发明的另一方面涉及一种用于为传感器元件提供至少一个自由度的测量系统，其包括根据本发明的第一方面的装置。

本发明的进一步的方面涉及用于传送运动的装置的运动链，所述用于传送运动的装置包括提供至少一个自由度的并联运动传送结构。并联运动传送结构包括基座构件和可动构件。运动链包括第一臂，该第一臂适合于与基座构件连接且包括弯曲部分。

本发明的另一方面涉及一种用于传送运动的装置，该装置包括提供相对于一对称轴的至少一个自由度的并联运动传送结构，并联运动传送结构包括基座构件、可动构件和至少一个并联运动链，该并联运动链连接基座构件和可动构件，每一并联运动链都是根据本发明第二方面的运动链，每一运动链的第一臂可在一运动平面中移动，其中所述运动平面中的至少一个以与对称轴间隔开的关系而延伸。

本发明的更进一步方面涉及一种用于传送运动的装置的传送构件，该用于传送运动的装置包括基座构件和用于提供待传送的运动的致动器。传送构件包括第一臂和至少一个啮合机构(engagement means)，其中所述第一臂适合于连接到基座构件且包括基座部分和弯曲部分，所述至少一个啮合机构用于与传送运动的装置的致动器啮合以将运动从致动器传送到传送构件。