[发明专利]6+1维力反馈触感装置

权利要求书

1.6+1维力反馈触感装置由底座、大臂机构、肘部机构、小臂机构、腕部机构及控制器组成，其特征在于：动输入机构安装于底座上，底座上装有主轴，大臂机构传递轮、第一传递轮及第二传递轮通过轴承安装于主轴上，在大臂机构的另一端装有通过轴承与大臂机构相连、与肘部机构一端固定相连的次级第一传递轮，以及通过轴承与肘部机构一端相连的次级第二传递轮，在肘部机构内部装有通过轴承与交叉轴相连的两个导向轮，在肘部机构的另一端装有通过轴承与肘部机构相连、与小臂机构一端固定相连的末端第二传递轮，传递轮、次级传递轮、导向轮、末端传递轮之间通过传动丝传动，大臂、肘部、小臂机构连杆的转轴处分别连接有角位移传感器，如电位器、编码器等，大臂、肘部机构连杆的转轴轴线沿水平方向，腕部机构与小臂机构连杆的另一端通过锥齿轮或丝轮连接，控制器采集角位移传感器信号，并向各个电机发出控制信号。

2.按照权利要求1所述的6+1维力反馈触感装置，其特征在于：位置力反馈机构中的电机，放置于底座内部，避免电机置于关节处所带来的影响，电机的输出轴由底座伸出与丝筒相连。

3.按照权利要求1、2所述的6+1维力反馈触感装置，其特征在于：丝筒上缠绕有传动丝，传动丝的两头通过与大臂机构一体的传递轮、肘部机构的第一传递轮、小臂的第二传递轮的弧形面固定在各传递轮上，丝筒与各传递轮弧形面能够滚动配合，大臂机构的传递轮、肘部机构的第一传递轮、小臂机构的第二传递轮分别通过轴承与底座上的主轴相连，肘部机构的第一传递轮、次级第一传递轮与小臂机构的第二传递轮、次级第二传递轮均有布置传动丝用的凹槽，彼此相对应的两对传递轮通过传递丝相连，使对应的传递轮能够产生一致运动，肘部机构的次级第一传动轮与肘部机构相连，使肘部机构能够按照转动输入产生转动，小臂关节机构的次级第二传递轮上的另一凹槽，通过轴承与交叉轴相连的导向轮凹槽，与小臂机构固定相连的末端传递轮凹槽中布置并固定有传动丝，使小臂机构能够按照转动输入产生转动。

4.按照权利要求1所述的6+1维力反馈触感装置，其特征在于：所述的腕部机构包括与小臂机构连杆的杆端处通过轴承连接的第三姿态架和直角折板形第一、第二姿态架，第三姿态架的一端与小臂机构末端相连，小臂机构的末端与在小臂机构内部的转动输入机构相连，第一、第二姿态架内部均放置有对应的转动输入机构，姿态架沿水平方向设置，第一、第二姿态架的轴线与第三姿态架的轴线汇交于一点，即为夹持部分的手持位置的中心，三个姿态架的轴线位置均装有角位移传感器。

5.按照权利要求4所述的6+1维力反馈触感装置，其特征在于：三个姿态架的轴承处通过锥齿轮与电机相连，电机接收控制器的控制信号并按照信号产生相应的力矩输出，实现姿态力反馈。

6.按照权利要求4所述的6+1维力反馈触感装置，其特征在于：电机输出轴与丝筒连接，传动丝置于丝轮上的凹槽内，三个姿态架轴线处通过连有传动丝的丝轮与丝筒连接，这种通过丝传动实现姿态力反馈的方式在本专利的权利要求范围内。

7.按照权利要求1所述的6+1维力反馈触感装置，其特征在于：所述的腕关节机构为一个操作球或操作笔。

8.按照权利要求1所述的6+1维力反馈触感装置，其特征在于：所述的6+1维力反馈触感装置包括底座部分，控制器装于底座内部，控制器接收操作对象的力觉信息并提供反馈信息。