[实用新型]一种6自由度控制手柄

说明书

本实用新型公开了一种6自由度控制手柄，包括基座、肩关节、大臂关节、小臂关节、肘关节、手腕关节、手爪和传感器；所述基座、肩关节、大臂关节、小臂关节、肘关节、手腕关节依次两两之间通过旋转轴互相连接，且它们两两之间通过旋转轴做摆动运动；所述传感器内嵌在上述旋转轴上，用于采集这些摆动运动的角度信号；所述手腕关节和手爪之间通过旋转轴连接，可以做360°连续旋转，旋转轴上设置有传感器，用于获得二者之间相对旋转的角度信号。该手柄具有多关节、多自由度、多功能，且操纵灵活，可靠性高，美观大方，简单操作即可获得复杂的控制信号，尤其适合于工业机械臂和水下机械臂的主从控制操作。

技术领域

本实用新型属于自动控制技术领域，涉及到机器人技术，具体涉及一种6 自由度控制手柄。

背景技术

工业机械手臂为了实现空间上的定位和定姿，一般都具有6个及以上自由度，对于大于6个自由度的机械手臂具有多个冗余度，在控制上过于复杂，除非在极特殊的场合才会采用，因而大多数的工业机械手臂为6个自由度。工业机械手臂在用于非结构化环境，尤其是水下机械臂作业时，主从控制的方式是比较常用的，这个时候就需要使用外部设备发送控制指令给机械臂，使用控制手柄是一种比较常用的方式。

传统的6自由度机械臂的控制手柄有采用简单的开关按钮的控制方式，这种开关按钮控制方式的控制手柄通常不能用于精密控制要求的机械手臂，因而使用场合受到很大限制；还有就是使用更为复杂的控制手柄，甚至是需要两个手操作才能控制好6自由度机械臂的手柄，这些手柄过于复杂，严重影响了机械手臂的操作，也增加了操作人员的作业负担。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种6自由度控制手柄，该手柄具有多关节、多自由度、多功能，且操纵灵活，可靠性高，美观大方。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种6自由度控制手柄，包括基座、肩关节、大臂关节、小臂关节、肘关节、手腕关节、手爪和传感器；所述基座、肩关节、大臂关节、小臂关节、肘关节、手腕关节依次两两之间通过旋转轴互相连接，且它们两两之间通过旋转轴做摆动运动；所述传感器内嵌在上述旋转轴上，用于采集这些摆动运动的角度信号；所述手腕关节和手爪之间通过旋转轴连接，可以做360°连续旋转，旋转轴上设置有传感器，用于获得二者之间相对旋转的角度信号。

进一步地，所述基座带有轴伸，该轴伸和肩关节内衬套上的孔配合，相互转动；肩关节内套有肩关节内衬套，并和肩关节传感器端盖一起用紧定螺钉固定到肩关节上；基座轴向内部安装有传感器，该传感器伸出轴的内凹槽与肩关节传感器端盖上的凸起部分相互配合；在肩关节内衬套和基座轴之间沿轴向分别还安装有第一轴承垫片、第一轴承、第一预紧弹簧、第一预紧弹簧预紧螺母、第一锁紧螺母，第一轴承垫片一面紧贴着肩关节内衬套，另外一侧和第一轴承一侧接触；第一轴承的另外一侧与第一预紧弹簧一侧接触，第一预紧弹簧的另外一侧和第一预紧弹簧预紧螺母接触，第一预紧弹簧预紧螺母上的螺纹与基座轴上的螺纹配合，第一预紧弹簧预紧螺母的上侧紧贴着第一锁紧螺母，第一锁紧螺母的螺纹也与基座轴上的螺纹配合，用于实现弹簧预紧。

进一步地，所述大臂关节包括第一大臂关节和第二大臂关节两部分，第一大臂关节的一侧设有凸起的轴，该凸起轴与第二大臂关节相配合，在径向采用紧定螺钉固定。