[发明专利]一种医疗模拟用三平动并联力反馈装置

权利要求书

1.一种医疗模拟用三平动并联力反馈装置，包括底座(1)和动平台(13)，其特征在于：在底座(1)和动平台(13)之间有三条结构相同的支链，所述支链包括自底座(1)至动平台(13)依次相连的安装架(2)，电机(3)，曲柄(5)，连杆(8)，摇杆(7)，平行四边形机构第一短杆(9)、平行四边形机构长杆(11)和平行四边形机构第二短杆(12)；其中所述安装架(2)与底座(1)连接，所述电机(3)与安装架(2)连接；所述曲柄(5)压紧于电机轴上，实现平行四边形机构的驱动输入；所述连杆(8)由中间的金属杆和两端的关节轴承(10)构成，其两端分别经连接轴(15)连接固定于所述摇杆(7)和所述曲柄(5)上，所述曲柄(5)与所述连杆(8)和所述摇杆(7)与所述连杆(8)两处通过所述关节轴承(10)连接；转轴(6)穿过所述摇杆(7)一侧连接孔经轴承与所述安装架(2)连接；所述平行四边形机构第一短杆(9)穿过所述摇杆(7)另一端连接孔固定，所述平行四边形机构第二短杆(12)穿过所述动平台(13)上的连接孔固定，所述平行四边形机构第一短杆(9)、平行四边形机构第二短杆(12)与所述平行四边形机构长杆(11)通过所述关节轴承(10)一起构成一组平行四边形机构，通过三组平行四边形机构来实现动平台的三维平动；

所述底座(1)为弯板形式，水平放置面开有安装固定用长方形安装槽(16)；

所述动平台(13)上安装有三维力传感器(14)；三维力传感器通过螺钉固定于所述动平台中心上；

所述电机(3)为直流伺服电机，其尾部输出轴上安装有增量式编码器(4)；

带有增量式编码器的电机采集到曲柄的角度信息，进而能够解算出动平台的位置，将该位置信息发送到控制器，从而实现控制虚拟环境中工具移动，电机工作在力矩模式下，动平台以及各个杆件处于重力补偿和摩擦力补偿状态，末端三维力传感器优化补偿效果，可以使动平台自主处于“悬停”状态，也可以反馈虚拟环境中的交互力。

2.根据权利要求1所述的医疗模拟用三平动并联力反馈装置，其特征在于：在所述安装架(2)上安装在限位螺钉(17)，以限制所述摇杆(7)的运动范围。