[实用新型]双向力反馈从手手臂控制装置

摘要

双向力反馈从手手臂控制装置，它涉及了一种检测人手手臂运动状态并具有双向主动驱动反馈从手受力的力反馈从手手臂控制装置。本实用新型是为了解决现有的机械手臂或虚拟手臂控制装置系统复杂、结构臃肿、维护困难、价格昂贵、不能实现双向主动驱动等缺点，将关节检测机构和力反馈机构集成于一体，采用独特的连接方式和巧妙的关节测量点布局，使操作者在使用该装置时，操作者的手臂能保持最大程度的灵活，手臂各个关节的运动状态都能被精确检测到，使被控制的从手的每个手臂关节都能与操作者对应的手臂关节协同一致动作，并能将从手在具体的工作环境中的受力情况反馈给操作者，以增强虚拟现实或遥操作的临场感。

主权项

一种双向力反馈从手手臂控制装置，用于与计算机、机械手交互作用的装置，由装置固定机构(100)、肩部运动检测驱动机构(101)、肘部及上臂运动检测驱动机构(102)、手腕及前臂运动检测驱动机构(103)、手套基座(104)组成；其特征在于：该装置固定在操作者手臂和后背的肩关节位置上；手套基座(104)通过穿戴方式固定在操作者手上，与手腕及前臂运动检测驱动机构(103)通过两级连杆(21、22)铰接，手腕及前臂运动检测驱动机构(103)使用充气方式固定在操作者前臂上靠近手腕关节的部位，与肘部及上臂运动检测驱动机构(102)通过两级连杆(6、7)铰接，肘部及上臂运动检测驱动机构(102)使用充气方式固定在操作者上臂上靠近手臂肘部关节的部位，与肩部运动检测驱动机构(101)通过两级连杆(3、4)铰接，肩部运动检测驱动机构(101)固定在装置固定机构(100)上，肩部运动检测驱动机构(101)与装置固定机构(100)固接的部位对应于操作者的肩关节部位；该装置对操作者手臂各个关节运动的检测及力反馈驱动由安装于各个关节铰接处的关节检测驱动部件(105‑1、105‑2、105‑3、105‑4、105‑5、105‑6)和手腕关节检测驱动部件(108‑1、108‑2)实施，关节检测驱动部件(105‑1、105‑2、105‑3、105‑4、105‑5、105‑6)和手腕关节检测驱动部件(108‑1、108‑2)内部均安装有检测关节动作的角度传感器(15)及驱动电机(17、28)，可在检测手臂各个关节运动的角度和状态的同时根据需要对其施加力的作用实现力反馈控制。