[发明专利]机械手柄可全向操作机构及方法

权利要求书

1.机械手柄可全向操作机构，包括单手柄(1)，其特征在于：所述单手柄(1)安装于摩擦球(2)的顶部，所述摩擦球(2)的下半球体置于球架(3)内并与球架(3)内圆周均布的三个单排全向轮(4)摩擦接触，三个单排全向轮(4)通过对应的轮架(6)安装且三个单排全向轮(4)的回转中心线斜向下方并相交于一点，该相交点处于摩擦球(2)球心的正下方，各轮架(6)上设有检测对应单排全向轮(4)转角的编码器(7)或电位器，所述球架(3)上设有作用在摩擦球(2)球径部位的限位组件(5)。

2.根据权利要求1所述的机械手柄可全向操作机构，其特征在于：各单排全向轮(4)设于“U”形轮架(6)内并通过轮轴就位安装，所述轮轴的一轴端与轮架(6)之间设有使单排全向轮(4)回位的扭簧。

3.根据权利要求1或2所述的机械手柄可全向操作机构，其特征在于：所述限位组件(5)包括于球架(3)上安装的上、下环形保持架(8)，各环形保持架(8)内圆周均布的滚珠(9)与摩擦球(2)的对应部位滚动连接。

4.采用如根据权利要求2所述机械手柄可全向操作机构的机械手柄可全向操作方法，其方案步骤为：

①、操作单手柄(1)，单手柄(1)带动摩擦球(2)转动，摩擦球(2)通过摩擦力驱动三个单排全向轮(4)转动；

②、编码器(7)或电位器检测各对应单排全向轮(4)的运动矢量，再通过三个运动矢量的合成得到摩擦球(2)的空间运动矢量即单手柄(1)的空间运动矢量，如此实现单手柄(1)的三维全向操控；

③、当单手柄(1)解除操纵恢复自由时，在扭簧的作用下各单排全向轮(4)带动单手柄(1)回到初始位置。

5.根据权利要求4所述的机械手柄可全向操作方法，其特征在于：所述的方案步骤可实现VR虚拟现实或者遥控飞机的多维度单手柄操控。