[发明专利]球坐标操控机构

摘要

本发明是揭露一种球坐标操控机构，乃架构于前案(US8,579,714B2)的内框与外框双四面体结构共心轴接四组内轨与外轨弧杆的三自由度转向机构为基础，在本发明中增设至少一组可选择轴接于内框或外框结构的终端弧杆组，以达到可直接输出力或力矩的多自由度球坐标操控机构。

主权项

一种球坐标操控机构，其特征在于：包含：外框结构组合件，所述外框结构组合件包含数个支架所界定的一外框结构、及四个设置于外框结构预设位置的外框转动元件，每个外框转动元件的输出轴线界定出一外框几何四面体，每个外框转动元件的输出轴线共相交于外框结构一预设的外框结构中心位置；内框结构组合件，所述内框结构组合件包含数个支架所界定的一内框结构、及四个设置于内框结构预设位置的内框转动元件，每个内框转动元件的输出轴线界定出一内框几何四面体，每个内框转动元件的输出轴线共相交于内框结构一预设的内框结构中心位置，且内框中心位置与外框中心位置重合；外轨弧杆组，外轨弧杆组包括四根外轨弧杆，各外轨弧杆的外端，分别以一外接轴芯与外框转动元件轴接，且外轨弧杆的内端与一内轨弧杆的外端分别以一中接轴芯轴接，且外接轴芯及中接轴芯常态指向外框中心；内轨弧杆组，内轨弧杆组包括四根内轨弧杆，各内轨弧杆的内端，分别以一内接轴芯与内框转动元件轴接，且内接轴芯常态指向内框结构中心；其中同一系组之内轨与外轨弧杆的弧长角度总和小于或等于180°，其中任意两个外轨弧杆的弧长角度总和大于或等于外框结构相对应的两角心线夹角之总和，其中任意两个 内轨弧杆的弧长角度总和大于或等于内框结构相对应的两角心线夹角之总和；至少一终端弧杆组，所述终端弧杆组具有一终端弧杆、一终端转动元件与一终端承载，一终端弧杆两端分别轴接一终端转动元件与一终端承载，所述终端弧杆之一端与任一外框转动元件共轴心线套装于一外轨弧杆之外端，所述终端转动元件亦与所述外框转动元件共轴心线，搭接于所述终端弧杆离心侧，以使所述终端弧杆可同心绕转于内框结构与内轨弧杆之间，所述终端承载固装于所述终端弧杆另一端之向心侧，以使所述终端承载常态向心运作，其中所述终端弧杆的弧长角度小于或等于90度但大于0度。