[实用新型]一种实现手指多自由度力反馈的装置

权利要求书

1.一种实现手指多自由度力反馈的装置，其特征在于：包括第一驱动器固定架（1）、第一驱动器（2）、第一轴连接器（2-1）、第二驱动器固定架（2-2）、第二驱动器（3）、第二轴连接器（3-1）、第一摇臂（4）、П字形第一拉杆（5）、П字形第二拉杆（6）、第一固定辅助片（4-1）、П字形第一拉杆固定架（5-1）、П字形第二拉杆固定架（6-1）、第一指节固定座（4-2）、第一力反馈指环（11）、第三驱动器固定座（4-3）、第三驱动器（7）、第三轴连接器（7-1）、第二摇臂（8）、П字形第三拉杆（9）、第二固定辅助片（8-1）和第二力反馈指环（10）； 

第一驱动器（2）输出轴向下固定在第一驱动器固定架（1）上, 第二驱动器固定架（2-2）通过第一轴连接器（2-1）固定在第一驱动器（2）的输出轴上，第二驱动器（3）输出轴水平固定在第二驱动器固定架（2-2）上 ，第一摇臂（4）通过第二轴连接器（3-1）固定在第二驱动器（3）的输出轴上，П字形第一拉杆（5）的中部上端与П字形第二拉杆（6）的中部上端都通过第一固定辅助片（4-1）铰接在第一摇臂（4）上，П字形第一拉杆固定架（5-1）铰接在П字形第一拉杆（5）的两端头上，П字形第二拉杆固定架（6-1）铰接在П字形第二拉杆（6）的两端头上，П字形第一拉杆固定架（5-1）和П字形第二拉杆固定架（6-1）固定在第一指节固定座（4-2）上，第一力反馈指环（11）固定在第一指节固定座（4-2）上，第三驱动器固定座（4-3）固定在第一指节固定座（4-2）上，第三驱动器（7）输出轴水平固定在第三驱动器固定座（4-3）上；第二摇臂（8）通过第三轴连接器（7-1）固定在第三驱动器（7）的输出轴上，П字形第三拉杆的中部上端（9）通过第二固定辅助片（8-1）铰接在第二摇臂（8）上，第二力反馈指环（10）铰接在П字形第三拉杆（9）的两端头上。

2.根据权利要求1所述的一种实现手指多自由度力反馈的装置，其特征在于：所述的第一驱动器（2）的输出轴为第一转动副（0-1），第二驱动器（3）的输出轴为第二转动副（0-2），П字形第一拉杆（5）铰接在第一摇臂（4）上为第三转动副（0-3），П字形第二拉杆（6）铰接在第一摇臂（4）上为第四转动副（0-4），П字形第一拉杆固定架（5-1）铰接在П字形第一拉杆（5）的两端头上为第五转动副（0-5），П字形第二拉杆固定架（6-1）铰接在П字形第二拉杆（6）的两端头上为第六转动副（0-6），第三驱动器输出轴为第七转动副（0-7），П字形第三拉杆（9）铰接在第二摇臂（8）上为第八转动副（0-8），第二力反馈指环（10）铰接在П字形第三拉杆（9）的两端头上为第九转动副（0-9）。

3.根据权利要求2所述的一种实现手指多自由度力反馈的装置，其特征在于：所述的第二转动副（0-2）、第四转动副（0-4）、第六转动副（0-6）和操作手自身对应关节共同构成第一个平行四边形连杆结构；所述的第三转动副（0-3）、第四转动副（0-4）、第五转动副（0-5）和第六转动副（0-6）构成第二个平行四边形连杆结构；所述的第七转动副（0-7）、第八转动副（0-8）、第九转动副（0-9）和操作手自身对应关节共同构成第三个平行四边形连杆结构；以上连杆结构构成了实现对操作手指对应关节角度的间接检测与主动控制的三个平行四边形连杆结构。

4.根据权利要求1所述的一种实现手指多自由度力反馈的装置，其特征在于：所述的两个力反馈指环（10、11）结构相同，都集成有压力传感器；力反馈指环主体（12）由高密度海绵构成，力反馈指环内壁上下左右各有一个压力传感器，分别为第一压力传感器（14-1）、第二压力传感器（14-2）、第三压力传感器（14-3）、第四压力传感器（14-4）；其中一个力反馈指环（10）外壁水平两对侧均粘接有第一金属固定片（13-1）和第二金属固定片（13-2），第一金属固定片（13-1）和第二金属固定片（13-2）的中间开有用于铰接于拉杆上的小孔。

5.根据权利要求1所述的一种实现手指多自由度力反馈的装置，其特征在于：所述的三个驱动器都是由各自的驱动电机、齿轮减速器和角度传感器所组成，各自的驱动电机通过各自的齿轮减速器把驱动力传递给各自的输出轴，在每个输出轴上均安装有角度传感器来检测各自的控制输出的角度。