[发明专利]一种可穿戴的轮式止动力反馈关节及力反馈操控装置

权利要求书

1.一种可穿戴的轮式止动力反馈关节，其特征在于，所述可穿戴的轮式止动力反馈关节由：至少一个关节件、支撑座(1)、随动杆(3)、轮式止动机构(2)和卡环(4)组成；所述轮式止动机构(2)包括止动轮(21)、推动器(23)和角度传感器；随动杆(3)与支撑座(1)之间铰接，轮式止 动机构(2)的止动轮(21)安装在随动杆(3)上；

所述止动轮(21)安装在关节件转动位置处，并与所述关节件同步转动；

所述推动器(23)用于限制止动轮(21)的转动；

所述卡环(4)安装在关节件上，用于为操作者提供穿戴空间；所述卡环(4)内侧顶部和内侧底部均设置有压力传感器，所述压力传感器用于采集操作者施加在力反馈关节上的压力；所述轮式止动机构还包括止动推杆(22)；所述止动推杆(22)与所述推动器(23)连接，用于在锁止时与止动轮(21)接触限制止动轮转动；所述止动轮(21)与随动杆同步转动，并通过所述止动推杆(22)与止动轮(21)的卡死或松开来实现关节的操作锁止和自由动作的切换；所述止动轮(21)为齿轮，所述止动推杆(22)设置有与齿轮间隙相配合的卡合部；所述止动轮(21)锁止时，所述止动推杆(22)的卡合部卡入齿轮两齿之间的间隙中；或者，所述止动轮(21)为表面粗糙的摩擦轮；锁止时，所述止动推杆(22)与所述止动轮(21)通过摩擦配合；

所述推动器(23)为电机，电机与止动推杆(22)之间通过蜗轮蜗杆连接；或者，所述推动器(23)为气缸或液压缸，所述气缸的移动端与止动推杆(22)连接；或者，所述推动器(23)为电磁装置，所述推动器(23)与止动推杆(22)通过弹簧连接，所述止动推杆(22)上设置有磁铁；所述关节件上设置有安装槽，所述卡环(4)与所述安装槽滑动配合并实现紧固；相邻两个关节件的转动位置处设置角度传感器。

2.根据权利要求1所述的可穿戴的轮式止动力反馈关节，其特征在于，多个所述轮式止动力反馈关节通过串联或并联组合为可穿戴的力反馈装置。

3.一种可穿戴的轮式止动力反馈操控装置，其特征在于，包括至少一个根据权利要求1-2任一项所述的可穿戴的轮式止动力反馈关节、动作捕捉系统和控制装置(13)；

所述动作捕捉系统安装在所述力反馈关节上，用于采集因操纵动作而产生的动作信息；

所述控制装置(13)用于将动作捕捉系统采集到的动作信息发送到动作执行装置执行以及用于控制所述轮式止动力反馈关节的止动轮(21)的解锁或锁止。

4.根据权利要求3所述的可穿戴的轮式止动力反馈操控装置，其特征在于，所述动作执行装置包括至少一个动作执行关节；

所述动作执行关节包括：动作杆(6)、旋转器(7)和固定杆(5)；

所述动作杆(6)与所述固定杆(5)通过所述旋转器(7)连接；

所述旋转器(7)用于控制所述动作杆(6)相对于所述固定杆(5)的转动；

所述动作杆(6)的两个相对面上分别设置有压力传感器。