[发明专利]一种具有重力补偿功能的5维力反馈触感装置

摘要

本发明公开了一种具有重力补偿功能的5维力反馈触感装置，它包括底座、平行四边形机构、小臂机构、手腕机构；所述的平行四边形机构轴线垂直于地面，自身重力对其运动不产生影响，前后和左右两个位置自由度均满足自身重力平衡，而且能够实现水平面内的平动。本发明主要应用于耳蜗移植的虚拟仿真培训，末端手持装置为一实际外科钻，手腕机构末端操作点为三轴汇交点，在虚拟仿真培训中，可完全模拟真实环境下外科钻的操作效果。本发明具有5个自由度，结构简单、制造成本低，能够降低外科医生的培训成本。

主权项

1.一种具有重力补偿功能的5维力反馈触感装置，其特征在于：包括底座、平行四边形机构、小臂机构、手腕机构；平行四边形机构水平放置，平行四边形机构中靠近底座的长杆与短杆组成近架杆组，远离底座的长杆与短杆组成远架杆组，近架杆组中的长杆与短杆分别通过一对轴承配合底座转轴与底座连接，近架杆组中的长杆与远架杆组的短杆、近架杆组中的短杆与远架杆组的长杆、远架杆组的长杆与短杆分别通过一对轴承配合连接轴连接，近架杆组中的长杆与短杆一端分别设有第一、第二电机座，其上分别安装有第一、第二伺服电机，平行四边形机构提供前后和左右两个位置自由度，实现水平面内平动；小臂机构与平行四边形机构的远架杆组中的短杆通过平行四边形转轴连接，提供上下自由度；手腕机构包含第一腕关节、第二腕关节、手持装置，小臂机构与手腕机构第一腕关节的连接轴为小臂转轴，手腕机构第一腕关节与第二腕关节的连接轴为手腕转轴，手腕机构末端操作点为小臂转轴、手腕转轴、手持装置的轴线汇交点且手持装置为一实际外科钻，由于外科钻的特殊性，无绕其轴线的自转自由度，手腕机构仅提供俯仰和偏航两个自由度。