專利名稱：一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于遙操作、虛擬現(xiàn)實(shí)和醫(yī)療康復(fù)等領(lǐng)域的人機(jī)交互的裝置，具體的說是指一種面向人手臂關(guān)節(jié)的帶有力反饋的可佩戴外骨架式人機(jī)交互裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)臂是一種可穿戴在人手臂上的外骨架式裝置，是一種新型的對人友好的人機(jī)交互設(shè)備。受到韓國、美國、日本、意大利等國家的重視和研究，并被認(rèn)為會在增強(qiáng)士兵力量、醫(yī)療康復(fù)、遙操作、虛擬環(huán)境體驗(yàn)、虛擬裝配與制造、游戲等領(lǐng)域內(nèi)大有作為。力反饋數(shù)據(jù)臂與傳統(tǒng)的PHANToM、手控器或空間鼠標(biāo)一樣可以作為主從遙操作與VR中的3D人機(jī)交互接口。但是PHANToM工作空間較小，手控器比較笨重，空間鼠標(biāo)提供增量式輸入。傳統(tǒng)的外骨架式機(jī)械臂，需要一個固定的基座，限制了操作者的移動。而可佩戴式數(shù)據(jù)臂的基座在人的身體上，因而人可以自由移動；同時數(shù)據(jù)臂是基于人手臂的運(yùn)動學(xué)而設(shè)計，不會限制人手臂的運(yùn)動空間，因而具有較大的工作空間，更符合人的控制習(xí)慣。此外數(shù)據(jù)臂的力反饋功能可以增強(qiáng)用戶交互的真實(shí)感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種分別與人手臂的腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)形成有確定運(yùn)動閉鏈的人機(jī)交互機(jī)構(gòu)，同時提供一種將力反饋伺服電機(jī)置于后背控制箱內(nèi)，采用綁定機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基座在人身體上，采用抱閘和鋼絲繩套管傳動的實(shí)現(xiàn)力反饋的裝置。
本發(fā)明的另一目的是采用面向人手臂關(guān)節(jié)的測量機(jī)構(gòu)和力反饋裝置，提供一種可以準(zhǔn)確測量人手臂關(guān)節(jié)運(yùn)動并對肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)四個自由度的實(shí)施力反饋的人機(jī)交互裝置。
本發(fā)明的一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，包括分別與手臂腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)形成有確定運(yùn)動閉鏈的測量機(jī)構(gòu)，面向肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)四個自由度的力反饋機(jī)構(gòu)和安裝力反饋電機(jī)和角度傳感器的控制箱，以及將控制箱和數(shù)據(jù)臂與人體和手臂連接的綁定機(jī)構(gòu)。其中測量機(jī)構(gòu)由腕部測量機(jī)構(gòu)、肘部測量機(jī)構(gòu)和肩部測量機(jī)構(gòu)組成。腕部測量機(jī)構(gòu)前端為供人手握持的握柄和腕部角度傳感器一起固定在支架上，腕部前端轉(zhuǎn)鉸分別與支架和腕部前連桿鉸接，帶輪固連在手部角度傳感器軸上，與前端轉(zhuǎn)鉸通過傳動帶傳動。腕部前連桿與腕部后連桿鉸接，鉸接軸為腕部角度傳感器軸，腕部角度傳感器與腕部后連桿固連，其軸與腕部前連桿固連。腕部轉(zhuǎn)鉸分別腕部后連桿和前臂內(nèi)環(huán)鉸接，前臂外環(huán)與肘部固定環(huán)通過連接板固連。前臂外環(huán)與前臂內(nèi)環(huán)間隙配合構(gòu)成滑動軸承。前臂角度傳感器固連在前臂內(nèi)環(huán)上，傳動帶將前臂角度傳感器軸上的帶輪和前臂外環(huán)以帶傳動形式連接。在前臂內(nèi)環(huán)和肘部固定環(huán)內(nèi)分別固定有環(huán)形氣袋，用于將手臂與機(jī)構(gòu)固定連接，充氣囊通過氣管給環(huán)形氣袋充氣，肘部固定環(huán)上還有肘部扎帶用于將機(jī)構(gòu)與手臂緊固連接。肘部測量機(jī)構(gòu)的肘部鉸座固定在肘部固定環(huán)上，肘部轉(zhuǎn)鉸分別與肘部鉸座和肘部前連桿鉸接。肘部前連桿與肘部后連桿鉸接，鉸接軸為肘部角度傳感器軸，肘部角度傳感器與肘部后連桿固連，其軸與肘部前連桿固連。上臂轉(zhuǎn)鉸分別與肘部后連桿和上臂鉸座鉸接，上臂鉸座固定在上臂內(nèi)環(huán)上。在上臂內(nèi)環(huán)和肘部固定環(huán)內(nèi)分別固定有環(huán)形氣袋，用于將手臂與肘部機(jī)構(gòu)固定連接，充氣囊通過氣管給環(huán)形氣袋充氣，肘部固定環(huán)和上臂內(nèi)環(huán)上還有肘部扎帶用于將機(jī)構(gòu)與手臂緊固連接。肩部測量機(jī)構(gòu)的上臂外環(huán)同心套在上臂內(nèi)環(huán)外，其內(nèi)壁與上臂內(nèi)環(huán)外臂間有軸承滾珠，在上臂外環(huán)兩側(cè)有固定在上臂外環(huán)上的擋圈，上臂內(nèi)環(huán)與上臂外環(huán)構(gòu)成滾珠球軸承。傳感器法蘭固定在上臂外環(huán)上，上臂旋轉(zhuǎn)傳感器固定在傳感器法蘭上，上臂旋轉(zhuǎn)傳感器肘上的帶輪與固定在上臂內(nèi)環(huán)上的一個擋圈通過傳動帶連接。上臂外環(huán)鉸座固定在上臂外環(huán)上，上臂外環(huán)轉(zhuǎn)鉸分別與上臂外環(huán)鉸座和上臂前連桿鉸接，上臂前連桿與上臂后連桿鉸接，鉸接軸為肩部角度傳感器軸，肩部角度傳感器與上臂后連桿固連，其軸與上臂前連桿連。背部轉(zhuǎn)鉸與上臂后連桿鉸接，并和滾動軸承內(nèi)圈固連，滾動軸承外圈固定在控制箱上，閘輪固定在背部轉(zhuǎn)鉸軸上，背部角度傳感器安裝在控制箱內(nèi)，其軸上固定有帶輪，帶輪與閘輪通過傳動帶連接。控制箱上的背帶用來將控制箱與人體綁定。力反饋機(jī)構(gòu)采用固定在控制箱內(nèi)的電機(jī)法蘭上的四個伺服電機(jī)作為力反饋動力，抱閘制動和鋼絲繩傳動兩種力反饋方法，在抱閘制動中，制動帶包在閘輪上，兩端與固定在抱閘伺服電機(jī)軸上的制動輪固定連接。鋼絲繩制動包括肩部制動系統(tǒng)、上臂制動系統(tǒng)和肘部制動系統(tǒng)肩部制動系統(tǒng)的肩部伺服電機(jī)固定在控制箱內(nèi)的電機(jī)法蘭上，繩輪固定在肩部伺服電機(jī)軸上，兩根傳動鋼絲繩一端分別固定在繩輪上，并沿相反方向在繩輪上纏繞，再穿過套管，沿相反方向繞過導(dǎo)繩輪，另一端與上臂前連桿固連。套管一端固定在套管座上，另一端固定在上臂后連桿上，套管座固定在電機(jī)法蘭上；上臂制動系統(tǒng)的上臂伺服電機(jī)固定在控制箱內(nèi)的電機(jī)法蘭上，繩輪固定在肩部伺服電機(jī)軸上，兩根傳動鋼絲繩一端分別固定在繩輪上，并沿相反方向在繩輪上纏繞，再穿過套管，另一端與擋圈固連。套管一端固定在套管座上，另一端固定在傳感器法蘭上，套管座固定在電機(jī)法蘭上；肘部制動系統(tǒng)的肘部伺服電機(jī)固定在控制箱內(nèi)的電機(jī)法蘭上，繩輪固定在肩部伺服電機(jī)軸上，兩根傳動鋼絲繩一端分別固定在繩輪上，并沿相反方向在繩輪上纏繞，再穿過套管，沿相反方向繞過導(dǎo)繩輪，另一端與肘部前連桿固連。套管一端固定在套管座上，另一端固定在肘部后連桿上，套管座固定在電機(jī)法蘭上。綁定機(jī)構(gòu)包括前臂內(nèi)環(huán)、肘部固定環(huán)、上臂內(nèi)環(huán)內(nèi)壁的環(huán)形氣袋、充氣囊通以及將它們連接起來的氣管，還包括控制箱上的背帶。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，易操作，利用局部自由度進(jìn)行充分解耦，即減小了關(guān)節(jié)測量時的耦合干涉，提高了單關(guān)節(jié)測量的準(zhǔn)確性，又保證了佩帶者運(yùn)動的靈活性。采用環(huán)形氣囊加扎帶方法實(shí)現(xiàn)了剛性機(jī)構(gòu)和柔性手臂的連接，使裝置可以方便各種尺寸臂形的人佩戴。操作者自行使用沖氣囊充氣，根據(jù)自己舒適感決定充氣量。
將力反饋伺服電機(jī)至于后背控制箱內(nèi)，采用抱閘和鋼絲繩套管傳動方法，減輕了手臂佩戴部分的重量，提高佩戴的舒適性，保證了操作者的安全。將力反饋?zhàn)饔脵C(jī)構(gòu)和運(yùn)動測量裝置置于同一鉸接軸處，但相互沒有連接干涉。這樣即保證運(yùn)動測量的精度，又保證了力反饋系統(tǒng)的伺服性能。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的腕部測量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的肘部測量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的肩部測量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的力反饋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明的上臂滾動軸承結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明的制動輪結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本發(fā)明的肘部后連桿結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9(a)是腕部測量機(jī)構(gòu)示意簡圖。
圖9(b)是腕關(guān)節(jié)幾何模型圖。
圖10(a)是肘部測量機(jī)構(gòu)示意簡圖。
圖10(b)是肘部測量機(jī)構(gòu)關(guān)系示意圖。
圖10(c)是肘部關(guān)節(jié)原理圖。
圖11(a)是肩關(guān)節(jié)測量機(jī)構(gòu)原理圖。
圖11(b)是肩關(guān)節(jié)幾何模型圖。
圖中1.腕部測量機(jī)構(gòu) 2.肘部測量機(jī)構(gòu)
3.肩部測量機(jī)構(gòu)4.力反饋機(jī)構(gòu) 5.控制箱 6.綁定機(jī)構(gòu)101.握柄102.手部角度傳感器 103.腕部支架104.腕部前端轉(zhuǎn)鉸 105.腕部前連桿 106.帶輪107.傳動帶 108.腕部后連桿109.腕部角度傳感器110.腕部轉(zhuǎn)鉸111.前臂內(nèi)環(huán) 112.前臂外環(huán) 113.環(huán)形氣袋114.前臂角度傳感器115.傳動帶116.帶輪 117.充氣囊118.肘部扎帶119.連接板120.氣管201.肘部固定環(huán)202.肘部鉸座 203.肘部轉(zhuǎn)鉸204.肘部前連桿205.肘部后連桿206.肘部角度傳感器207.上臂轉(zhuǎn)鉸 208.上臂鉸座 209.安裝孔210.槽口 211.側(cè)套孔212.螺孔301.傳感器法蘭302.上臂旋轉(zhuǎn)傳感器305.上臂外環(huán)鉸座 303.帶輪 304.傳動帶306.上臂外環(huán)轉(zhuǎn)鉸 307.上臂前連桿308.上臂后連桿309.肩部角度傳感器 310.背部轉(zhuǎn)鉸311.背部角度傳感器312.帶輪 313.閘輪 314.傳動帶315.滾動軸承 316.上臂內(nèi)環(huán) 317.上臂外環(huán) 318.上擋圈319.下?lián)跞?20.固定螺釘 321.滾珠 322.導(dǎo)繩輪323.導(dǎo)繩輪401.電機(jī)法蘭 402.制動帶 403.抱閘伺服電機(jī)404.制動輪405.肩部伺服電機(jī) 406.繩輪 407.傳動鋼絲繩408.套管 409.套管座 410.上臂伺服電機(jī)411.繩輪412.傳動鋼絲繩 413.套管 414.套管座415.肘部伺服電機(jī) 416.繩輪 417.傳動鋼絲繩418.套管 419.通孔 420.安裝孔421.展板 422.環(huán)形槽423.擋邊具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
請參見附圖1～4、6～8所示，本發(fā)明的一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，包括手臂運(yùn)動測量機(jī)構(gòu)，力反饋機(jī)構(gòu)4和安裝力反饋電機(jī)和角度傳感器的控制箱5，以及將控制箱和數(shù)據(jù)臂與人體和手臂連接的綁定機(jī)構(gòu)6。通過數(shù)據(jù)臂的測量機(jī)構(gòu)可以測量佩戴者手臂運(yùn)動時七個自由度的運(yùn)動變化。通過力反饋系統(tǒng)可以將虛擬力反饋置肩部三個關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)。
所述的腕部測量機(jī)構(gòu)1，包括前端供人手握持的握柄101和手部角度傳感器102一起固定在前端支架103上，前端轉(zhuǎn)鉸104分別與前端支架103和腕部前連桿105鉸接，兩鉸接軸垂直，帶輪106固連在手部角度傳感器102的軸上，與前端轉(zhuǎn)鉸104通過傳動帶107傳動，腕部前連桿105與腕部后連桿108鉸接，鉸接軸為腕部角度傳感器109的軸，腕部角度傳感器109與腕部后連桿108固連，其腕部角度傳感器109的軸與腕部前連桿105固連，腕部轉(zhuǎn)鉸110分別與腕部后連桿108和前臂內(nèi)環(huán)111鉸接，兩鉸接軸垂直，在前臂內(nèi)環(huán)111內(nèi)固定有環(huán)形氣袋113保證其與前臂前端固連，這樣，腕部機(jī)構(gòu)就和人的手腕一構(gòu)成了兩自由度空間機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)內(nèi)的轉(zhuǎn)鉸的變化是關(guān)于腕部抬、放，內(nèi)外展變化量的函數(shù)，反之，使用腕部機(jī)構(gòu)兩個角度傳感器測出兩個轉(zhuǎn)鉸的角度變化，也就可以求出腕部抬、放，內(nèi)外展的角度變化量。前臂外環(huán)112與肘部固定環(huán)201通過連接板119固連，肘部固定環(huán)201通過內(nèi)圈環(huán)形氣袋113和扎帶118固定在前臂根部。前臂外環(huán)112與前臂內(nèi)環(huán)111間隙配合構(gòu)成滑動軸承，當(dāng)手腕繞前臂轉(zhuǎn)動時，帶動前臂外環(huán)112與前臂內(nèi)環(huán)111構(gòu)成的滑動軸承相對轉(zhuǎn)動，傳動帶115帶動前臂外環(huán)112上的前臂角度傳感器114的軸轉(zhuǎn)動，就可以測得手腕繞前臂轉(zhuǎn)動的角度。前臂角度傳感器114固連在前臂內(nèi)環(huán)111上，傳動帶115將前臂角度傳感器114軸上的帶輪116和前臂外環(huán)112以帶傳動形式連接，在前臂內(nèi)環(huán)111和肘部固定環(huán)201內(nèi)分別固定有環(huán)形氣袋113，用于將人手手臂與該機(jī)構(gòu)固定連接，充氣囊117通過氣管120給環(huán)形氣袋113充氣，肘部固定環(huán)201上還有肘部扎帶118用于將機(jī)構(gòu)與人手手臂緊固。
所述的肘部測量機(jī)構(gòu)2，包括肘部鉸座202固定在肘部固定環(huán)201上，肘部轉(zhuǎn)鉸203分別與肘部鉸座202和肘部前連桿204鉸接，且兩鉸接軸垂直。肘部前連桿204與肘部后連桿205鉸接，鉸接軸為肘部角度傳感器206的軸，肘部角度傳感器206與肘部后連桿205固連，其軸與肘部前連桿204固連，上臂轉(zhuǎn)鉸207分別與肘部后連桿205和上臂鉸座207鉸接，上臂鉸座208固定在上臂內(nèi)環(huán)316上，在上臂內(nèi)環(huán)316和肘部固定環(huán)201內(nèi)分別固定有環(huán)形氣袋113，用于將手臂與肘部機(jī)構(gòu)固定連接，充氣囊117通過氣管120給環(huán)形氣袋113充氣，肘部固定環(huán)201和上臂內(nèi)環(huán)316上還有肘部扎帶118用于將機(jī)構(gòu)與人手手臂緊固。這樣肘部機(jī)構(gòu)與人肘關(guān)節(jié)構(gòu)成了自由度為一的閉鏈機(jī)構(gòu)，當(dāng)軸關(guān)節(jié)產(chǎn)生變化量時，肘部角度傳感器206所在的鉸接軸角度也相應(yīng)發(fā)生變化，通過讀取該值，就可以計算出肘關(guān)節(jié)變化。
所述的肩部測量機(jī)構(gòu)3，包括上臂外環(huán)317同心套在上臂內(nèi)環(huán)316外，其內(nèi)壁與上臂內(nèi)環(huán)316外臂間有軸承滾珠，在上臂外環(huán)317兩側(cè)有固定在上臂外環(huán)上的上、下?lián)跞?18、319，上臂內(nèi)環(huán)316與上臂外環(huán)317構(gòu)成滾珠球軸承，傳感器法蘭301固定在上臂外環(huán)317上，上臂旋轉(zhuǎn)傳感器302固定在傳感器法蘭301上，上臂旋轉(zhuǎn)傳感器302肘上的帶輪303與固定在上臂內(nèi)環(huán)316上的上擋圈318通過傳動帶304連接，上臂外環(huán)鉸座305固定在上臂外環(huán)317上，上臂外環(huán)轉(zhuǎn)鉸306分別與上臂外環(huán)鉸座305和上臂前連桿307鉸接，上臂前連桿307與上臂后連桿308鉸接，鉸接軸為肩部角度傳感器309的軸，肩部角度傳感器309與上臂后連桿308固連，其軸與上臂前連桿307固連，背部轉(zhuǎn)鉸310與上臂后連桿308鉸接，并和滾動軸承315的內(nèi)圈固連，滾動軸承315的外圈固定在控制箱5上，閘輪313固定在背部轉(zhuǎn)鉸310的軸上，背部角度傳感器311安裝在控制箱5內(nèi)，其軸上固定有帶輪312，帶輪312與閘輪313通過傳動帶314連接。控制箱5上的綁定機(jī)構(gòu)6用來將控制箱5與人體進(jìn)行綁定。這樣，肩部測量機(jī)構(gòu)就與肩關(guān)節(jié)構(gòu)成了空間三自由度閉鏈機(jī)構(gòu)，其中上臂內(nèi)環(huán)111與上臂外環(huán)112構(gòu)成滾珠球軸承，屬局部自由度，該局部自由度正好可以測量上臂繞自身旋轉(zhuǎn)的角度。除去局部自由度之后，閉鏈機(jī)構(gòu)還可以保證肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收和前抬兩個自由度的運(yùn)動，并保證這兩個運(yùn)動變化量與閉鏈機(jī)構(gòu)中其他轉(zhuǎn)鉸的運(yùn)動有確定的函數(shù)關(guān)系，因此，我們就可以通過肩部角度傳感器309和背部角度傳感器311測得的閉鏈機(jī)構(gòu)中兩個轉(zhuǎn)鉸的變化，來求出肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收和前抬的角度。
由于人手臂的各關(guān)節(jié)的運(yùn)動范圍、尺寸并不相同，所以在使用測量機(jī)構(gòu)之前，應(yīng)對各關(guān)節(jié)進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)而通過計算求出具體佩戴者手臂的運(yùn)動參數(shù)。
本發(fā)明力反饋機(jī)構(gòu)設(shè)計遵循以下原則請參見圖5所示，由于肩關(guān)節(jié)測量機(jī)構(gòu)與肩關(guān)節(jié)構(gòu)成有確定運(yùn)動的閉鏈機(jī)構(gòu)，所以如果也可以求出該機(jī)構(gòu)各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)鉸之間的轉(zhuǎn)矩關(guān)系式，由此我們可以通過在機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)鉸上施加力矩的方法使肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收和前抬兩個自由度的運(yùn)動時，感覺到力的存在。肩部力反饋機(jī)構(gòu)采用抱閘制動和鋼絲繩傳動兩種力反饋方法，在肩部測量機(jī)構(gòu)的三個轉(zhuǎn)鉸加上了力反饋。在抱閘制動中，制動帶402包在閘輪313上，兩端與固定在抱閘伺服電機(jī)403軸上的制動輪404固定連接。無力反饋時，制動帶402不限制閘輪313的轉(zhuǎn)動，當(dāng)需要是力反饋時，抱閘伺服電機(jī)403軸上的制動輪404轉(zhuǎn)動，制動帶402抱緊閘輪313，阻礙其轉(zhuǎn)動。鋼絲繩制動包括肩部制動系統(tǒng)、上臂制動系統(tǒng)，肩部制動系統(tǒng)的肩部伺服電機(jī)405固定在控制箱5內(nèi)的電機(jī)法蘭401上，繩輪406固定在肩都伺服電機(jī)405的軸上，兩根傳動鋼絲繩407一端分別固定在繩輪406上，并沿相反方向在繩輪406上纏繞，再穿過套管408，沿相反方向繞過導(dǎo)繩輪322，另一端與上臂前連桿307固連。套管408一端固定在套管座409上，另一端固定在上臂后連桿308上，套管座409固定在電機(jī)法蘭401上；不需要力反饋時，肩部伺服電機(jī)405根據(jù)肩部角度傳感器309轉(zhuǎn)動角度帶動鋼絲繩407跟隨轉(zhuǎn)鉸轉(zhuǎn)動，需要力反饋時，肩部伺服電機(jī)405主動轉(zhuǎn)動，帶動鋼絲繩407使轉(zhuǎn)鉸轉(zhuǎn)動時受到阻力。上臂制動系統(tǒng)的上臂伺服電機(jī)410固定在控制箱5內(nèi)的電機(jī)法蘭401上，繩輪411固定在肩部伺服電機(jī)410的軸上，兩根傳動鋼絲繩412一端分別固定在繩輪411上，并沿相反方向在繩輪411上纏繞，再穿過套管413，另一端與擋圈318固連。套管413一端固定在套管座414上，另一端固定在傳感器法蘭301上，套管座414固定在電機(jī)法蘭401上，不需要力反饋時，上臂伺服電機(jī)410根據(jù)上臂旋轉(zhuǎn)傳感器302轉(zhuǎn)動角度帶動鋼絲繩412跟隨轉(zhuǎn)鉸轉(zhuǎn)動，需要力反饋時，上臂伺服電機(jī)410主動轉(zhuǎn)動，帶動鋼絲繩412使轉(zhuǎn)鉸轉(zhuǎn)動時受到阻力。肘部制動系統(tǒng)的肘部伺服電機(jī)415固定在控制箱5內(nèi)的電機(jī)法蘭401上，繩輪416固定在肘部伺服電機(jī)415的軸上，兩根傳動鋼絲繩417一端分別固定在繩輪416上，并沿相反方向在繩輪416上纏繞，再穿過套管418，沿相反方向繞過導(dǎo)繩輪323，另一端與肘部前連桿204固連。套管418一端固定在套管座419上，另一端固定在肘部后連桿204上，套管座419固定在電機(jī)法蘭401上。不需要力反饋時，肘部伺服電機(jī)415根據(jù)肘部角度傳感器206轉(zhuǎn)動角度帶動鋼絲繩417跟隨轉(zhuǎn)鉸轉(zhuǎn)動，需要力反饋時，肘部伺服電機(jī)415主動轉(zhuǎn)動，帶動鋼絲繩417使轉(zhuǎn)鉸轉(zhuǎn)動時受到阻力。
由于肩部機(jī)構(gòu)除局部自由度外有兩個自由度，所以實(shí)際進(jìn)行力反饋時，要實(shí)現(xiàn)肩部外展內(nèi)收和前抬的力反饋，需要抱閘制動和肩部制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作，才有真實(shí)的力感。
在本發(fā)明中由上擋圈318、下?lián)跞?19、上臂內(nèi)環(huán)316、上臂外環(huán)317和滾珠321組成的滾動軸承，其上擋圈318和下?lián)跞?19分別與上臂內(nèi)環(huán)316固連，上臂外環(huán)317的內(nèi)壁與上臂內(nèi)環(huán)316的外壁間的間隙為0.5mm，上臂外環(huán)317與上擋圈318和下?lián)跞?19間距1mm，中間布滿滾珠321，上臂外環(huán)317的兩端為倒角形。為保證滾珠沿上臂外環(huán)與上下?lián)跞壍罎L動，該部件采用硬鋁作為材料，使用直徑較小滾珠，使部件不但實(shí)現(xiàn)了滾珠軸承的功能，而且重量僅為0.15公斤，比同尺寸標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承的重量降低50％。
在本發(fā)明中肘部后連桿，不僅實(shí)現(xiàn)連接桿件的作用，而且是同時也是力反饋機(jī)構(gòu)的作用件。其肘部后連桿205的兩端分別開有安裝孔209，一端開有槽口210，用于導(dǎo)繩輪的安裝。槽口210的一側(cè)端開有側(cè)套孔211，用于安裝鋼絲繩套管。肘部后連桿205上開有用于固定套管的螺孔212，用于將鋼絲繩套管固定。肘部后連桿205采用合金鋁材質(zhì)。
在本發(fā)明中制動輪404的圓柱中心有通孔419用于和抱閘伺服電機(jī)軸403連接，圓柱體上有環(huán)形槽422用于和傳動帶輪312連接，環(huán)形槽422內(nèi)有螺孔用于安裝緊釘螺釘，圓柱體的兩側(cè)有伸展至距圓柱體中心的展板421，展板421上開有安裝孔420，用于將制動帶和制動輪連接。當(dāng)系統(tǒng)需要制動時，電機(jī)帶動該零件轉(zhuǎn)動，該零件利用杠桿原理使制動帶張緊，進(jìn)而抱緊閘輪313，實(shí)現(xiàn)制動。
在本發(fā)明中采用環(huán)形氣袋113加扎帶118方法實(shí)現(xiàn)了剛性機(jī)構(gòu)和柔性手臂的連接，使裝置可以方便各種尺寸臂形的人佩戴，操作者自行使用沖氣囊117充氣，根據(jù)自己舒適感決定充氣量。
在本發(fā)明中將力反饋伺服電機(jī)至于后背控制箱5內(nèi)，采用制動輪404、制動帶402、閘輪313和鋼絲繩407、412、417、套管408、413、418傳動方法，減輕了手臂佩戴部分的重量，提高佩戴的舒適性，保證了操作者的安全。
在本發(fā)明中力反饋?zhàn)饔脵C(jī)構(gòu)和運(yùn)動測量裝置置于同一鉸接軸，相互沒有連接干涉，保證運(yùn)動測量的精度和力反饋機(jī)構(gòu)的伺服性能。
本發(fā)明在進(jìn)行整體設(shè)計原則和設(shè)計方法如下由于手臂運(yùn)動存在關(guān)節(jié)間的耦合，為了能提高關(guān)節(jié)測量的精度，采用面向關(guān)節(jié)的機(jī)構(gòu)形勢，并利用局部自由度進(jìn)行充分解耦，使用精度較高的碼盤，可以精確的測量手臂運(yùn)動時七個自由度的變化，并可由此計算出手臂末端位姿的變化量。為了不限制人體和手臂關(guān)節(jié)的自由運(yùn)動，使與各關(guān)節(jié)組成閉鏈的機(jī)構(gòu)與相應(yīng)關(guān)節(jié)自由度相同。為了使佩戴著佩戴時感到舒適，減輕佩戴部分的重量，將力反饋機(jī)構(gòu)電機(jī)置于后背箱內(nèi)，并采用鋁合金、尼龍的輕質(zhì)材料，自制了重量較輕的鋁合金軸承。
本發(fā)明測量機(jī)構(gòu)設(shè)計原則和設(shè)計方法如下腕部測量機(jī)構(gòu)原理如圖9所示。其中腕關(guān)節(jié)O為球銷副，B、D關(guān)節(jié)也為球銷副。因此該空間機(jī)構(gòu)屬于1R3S′機(jī)構(gòu)。為方便起見，將球銷副B分解為兩個軸線正交的轉(zhuǎn)動副，通過桿件連接，桿件長度為0。圖9中OA為機(jī)架，OD為原動件，CD、BC為連桿。
根據(jù)空間單封閉性機(jī)構(gòu)自由度分析公式F=Σf-λ=Σk=1λ-1kpk-λ]]>其中，∑f為空間機(jī)構(gòu)開鏈自由度總和，λ為閉鏈約束數(shù)，pk表示機(jī)構(gòu)中k類運(yùn)動副的個數(shù)。圖9中有三個球銷副(O、B、D關(guān)節(jié))和一個轉(zhuǎn)動副(C關(guān)節(jié))，所以，p2＝3，p1＝1；而閉合約束數(shù)λ＝5(平動約束數(shù)3，轉(zhuǎn)動約束數(shù)2)，所以，F(xiàn)＝1+2×3-5＝2(DOF)而原動件OED(手掌)具有兩個自由度，因此，圖9所示的空間運(yùn)動機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動規(guī)律，因而可以通過測量機(jī)構(gòu)的輸出間接測量手腕的運(yùn)動。
在圖9中，以O(shè)為原點(diǎn)，前臂軸線向外為Z軸，垂至于手掌方向?yàn)閄軸建立右手法則坐標(biāo)系，如圖10所示。不失一般性，讓手掌作任意的抬壓和內(nèi)外展運(yùn)動，圖7中用OD代表手掌，自D點(diǎn)向OXZ平面作垂線，交點(diǎn)為G，自G點(diǎn)向X軸、Z軸作垂線并連接各點(diǎn)，|OD|、|OA|、|AB|為佩戴參數(shù)，假設(shè)已知，γ為B關(guān)節(jié)垂至于手掌軸轉(zhuǎn)動的測量角度，∠BCD為C關(guān)節(jié)傳感器測量角度。而|BC|、|CD|為連桿長度。由方程組|OD|sinβ＝(|OD|cosαcosβ+|OA|)tgγsin(α+∠OBA)cosβ＝-cos∠BOD可以確定α、β變化角度。
前臂可以認(rèn)為是根部固定，端部轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。前臂測量機(jī)構(gòu)由內(nèi)外同軸的滑環(huán)組成。內(nèi)環(huán)通過氣囊與前臂端部連接，外環(huán)與前臂根部固連。當(dāng)前臂端部轉(zhuǎn)動時，帶動內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動，角度傳感器安裝在外環(huán)上。通過檢測內(nèi)環(huán)相對與外環(huán)的轉(zhuǎn)動，就可測出前臂的旋轉(zhuǎn)角度。如圖10所示，設(shè)內(nèi)環(huán)半徑為R，傳感器半徑為r，固定在外環(huán)上，與內(nèi)環(huán)高副接觸，當(dāng)內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動θ1時，傳感器傳動角度為θ2，則Rθ1＝rθ2，從而，θ1=rRθ2=kforearmθ2,]]>其中kforearm＝r/R。
由上式即可得到前臂的轉(zhuǎn)動角度。
測量肘部關(guān)節(jié)的機(jī)構(gòu)是一個四桿機(jī)構(gòu)，如圖10所示。其中O為肘部關(guān)節(jié)，OA為上臂作為機(jī)架，OC為前臂是原動件。圖中C雖為球銷關(guān)節(jié)，但只是起調(diào)整佩戴誤差增加運(yùn)動靈活性的作用，因而仍可作為平面四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。根據(jù)平面機(jī)構(gòu)的自由度計算公式可知F＝3n-2PL-PH＝3×3-2×4-0＝1(DOF)所以該機(jī)構(gòu)有確定的運(yùn)動規(guī)律。
圖9中，肘部關(guān)節(jié)角度設(shè)為θelbow，相應(yīng)傳感器角度為θsensor，|AB|、|BC|為機(jī)構(gòu)本身參數(shù)，可以通過測量確定；而|OA|、|OC|為佩戴參數(shù)，θelbow＝arccos(kelbowcosθsensor+belbow)由上式即可得到肘部的轉(zhuǎn)動角度。
肩關(guān)節(jié)測量機(jī)構(gòu)原理如圖11所示，其中球關(guān)節(jié)O為肩關(guān)節(jié)；A、C關(guān)節(jié)為轉(zhuǎn)動副；B和D是球銷副，其中D由兩軸線正交而且相距很近的關(guān)節(jié)副組成；OA代表前臂，為原動件；桿件O代表身體，為機(jī)架；其余為機(jī)構(gòu)連桿。該空間機(jī)構(gòu)屬于SRS′RS′機(jī)構(gòu)。
根據(jù)空間機(jī)構(gòu)自由度分析公式F=Σk=15kpk-λ=2×1+2×2+3×1-6=3(DOF)]]>因肩關(guān)節(jié)為球關(guān)節(jié)，所以上臂OA具有3個運(yùn)動輸入(前屈/后伸運(yùn)動、內(nèi)收/外展運(yùn)動和繞上臂自身軸線轉(zhuǎn)動)。因此，圖11所示的空間運(yùn)動機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動規(guī)律，因而可以通過測量機(jī)構(gòu)的輸出間接測量肩關(guān)節(jié)的運(yùn)動。注意A關(guān)節(jié)與上臂同軸，因而，上臂繞自身軸線運(yùn)動為局部自由度，除對A關(guān)節(jié)處的傳感器產(chǎn)生影響外，不影響其它關(guān)節(jié)。
以O(shè)為原點(diǎn)，指向身體外側(cè)為Z軸，指向身體前方為X軸，建立右手系笛卡兒空間。不失一般性，上臂做一任意的前屈、外展運(yùn)動后，幾何模型如圖11所示。自A向XOY平面作垂線垂點(diǎn)為M，自M向Y軸作垂線垂點(diǎn)為H；D點(diǎn)所在位置坐標(biāo)為Dxyz＝(Dx，Dy，Dz)T，過D點(diǎn)作平面DPK平行//面XOY，自B向該面DPK作垂線，設(shè)垂足為K，設(shè)DP//Y軸，自K向DP作垂線，設(shè)垂足為P。令γ＝∠PDK，η＝∠BDK，受機(jī)械結(jié)構(gòu)約束，不難證明B、C、D、K四點(diǎn)共面。
同腕關(guān)節(jié)分析測量角度一樣，為便于齊次坐標(biāo)變換，我們?nèi)D中α、β做為對肩關(guān)節(jié)前屈/后伸運(yùn)動和內(nèi)收/外展運(yùn)動的衡量，α以Z軸為軸心按右手系法則定正負(fù)，β始終為正。φ為上述運(yùn)動引起的A關(guān)節(jié)繞上臂軸線的轉(zhuǎn)動，暫不考慮上臂繞自身軸線的轉(zhuǎn)動?？梢郧蠼怅P(guān)于α、β和φ的三角函數(shù)方程組，l2cosαsinβcosφ-l2sinαsinφ-l1cosαcosβl2sinαsinβcosφ+l2cosαsinφ-l1sinαcosβl2cosβcosφ+l1sinβ=Dx+l′cosηsinγDy-l′cosηcosγDz+l′sinη]]>本發(fā)明提供了一種面向人手臂關(guān)節(jié)的帶有力反饋的佩戴式人機(jī)交互裝置，在軍事反恐、醫(yī)療康復(fù)、遙操作、虛擬環(huán)境體驗(yàn)、虛擬裝配與制造、游戲等領(lǐng)域都有很大的實(shí)用意義。
權(quán)利要求
1.一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，包括運(yùn)動測量機(jī)構(gòu)、力返饋機(jī)構(gòu)，其特征在于運(yùn)動測量機(jī)構(gòu)由腕部測量機(jī)構(gòu)(1)、肘部測量機(jī)構(gòu)(2)、肩部測量機(jī)構(gòu)(3)組成，還包括安裝力反饋機(jī)構(gòu)(4)及其它部件的控制箱(5)，以及將控制箱(5)和數(shù)據(jù)臂與人體連接的綁定機(jī)構(gòu)(6)；所述的腕部測量機(jī)構(gòu)(1)，包括前端供人手握持的握柄(101)和手部角度傳感器(102)一起固定在前端支架(103)上，前端轉(zhuǎn)鉸(104)分別與前端支架(103)和腕部前連桿(105)鉸接，帶輪(106)固連在手部角度傳感器(102)的軸上，與前端轉(zhuǎn)鉸(104)通過傳動帶(107)傳動，腕部前連桿(105)與腕部后連桿(108)鉸接，鉸接軸為腕部角度傳感器(109)的軸，腕部角度傳感器(109)與腕部后連桿(108)固連，其腕部角度傳感器(109)的軸與腕部前連桿(105)固連，腕部轉(zhuǎn)鉸(110)分別與腕部后連桿(108)和前臂內(nèi)環(huán)(111)鉸接，前臂外環(huán)(112)與肘部固定環(huán)(201)通過連接板(119)固連，前臂外環(huán)(112)與前臂內(nèi)環(huán)(111)間隙配合構(gòu)成滑動軸承，前臂角度傳感器(114)固連在前臂內(nèi)環(huán)(111)上，傳動帶(115)將前臂角度傳感器(114)軸上的帶輪(116)和前臂外環(huán)(112)以帶傳動形式連接，在前臂內(nèi)環(huán)(111)和肘部固定環(huán)(201)內(nèi)分別固定有環(huán)形氣袋(113)，用于將人手手臂與該機(jī)構(gòu)固定連接，充氣囊(117)通過氣管(120)給環(huán)形氣袋(113)充氣，肘部固定環(huán)(201)上還有肘部扎帶(118)用于將機(jī)構(gòu)與人手手臂緊固；所述的肘部測量機(jī)構(gòu)(2)，包括肘部鉸座(202)固定在肘部固定環(huán)(201)上，肘部轉(zhuǎn)鉸(203)分別與肘部鉸座(202)和肘部前連桿(204)鉸接，肘部前連桿(204)與肘部后連桿(205)鉸接，鉸接軸為肘部角度傳感器(206)的軸，肘部角度傳感器(206)與肘部后連桿(205)固連，其軸與肘部前連桿(204)固連，上臂轉(zhuǎn)鉸(207)分別與肘部后連桿(205)和上臂鉸座(207)鉸接，上臂鉸座(208)固定在上臂內(nèi)環(huán)(316)上，在上臂內(nèi)環(huán)(316)和肘部固定環(huán)(201)內(nèi)分別固定有環(huán)形氣袋(113)，用于將手臂與肘部機(jī)構(gòu)固定連接，充氣囊(117)通過氣管(120)給環(huán)形氣袋(113)充氣，肘部固定環(huán)(201)和上臂內(nèi)環(huán)(316)上還有肘部扎帶(118)用于將機(jī)構(gòu)與人手手臂緊固；所述的肩部測量機(jī)構(gòu)(3)，包括上臂外環(huán)(317)同心套在上臂內(nèi)環(huán)(316)外，其內(nèi)壁與上臂內(nèi)環(huán)(316)外臂間有軸承滾珠，在上臂外環(huán)(317)兩側(cè)有固定在上臂外環(huán)上的上、下?lián)跞?318、319)，上臂內(nèi)環(huán)(316)與上臂外環(huán)(317)構(gòu)成滾珠球軸承，傳感器法蘭(301)固定在上臂外環(huán)(317)上，上臂旋轉(zhuǎn)傳感器(302)固定在傳感器法蘭(301)上，上臂旋轉(zhuǎn)傳感器(302)肘上的帶輪(303)與固定在上臂內(nèi)環(huán)(316)上的上擋圈(318)通過傳動帶(304)連接，上臂外環(huán)鉸座(305)固定在上臂外環(huán)(317)上，上臂外環(huán)轉(zhuǎn)鉸(306)分別與上臂外環(huán)鉸座(305)和上臂前連桿(307)鉸接，上臂前連桿(307)與上臂后連桿(308)鉸接，鉸接軸為肩部角度傳感器(309)的軸，肩部角度傳感器(309)與上臂后連桿(308)固連，其軸與上臂前連桿(307)固連，背部轉(zhuǎn)鉸(310)與上臂后連桿(308)鉸接，并和滾動軸承(315)的內(nèi)圈固連，滾動軸承(315)的外圈固定在控制箱(5)上，閘輪(313)固定在背部轉(zhuǎn)鉸(310)的軸上，背部角度傳感器(311)安裝在控制箱(5)內(nèi)，其軸上固定有帶輪(312)，帶輪(312)與閘輪(313)通過傳動帶(314)連接；所述的力反饋機(jī)構(gòu)(4)，包括制動帶(402)包在閘輪(313)上，兩端與固定在抱閘伺服電機(jī)(403)軸上的制動輪(404)固定連接，肩部伺服電機(jī)(405)固定在控制箱(5)內(nèi)的電機(jī)法蘭(401)上，繩輪(406)固定在肩部伺服電機(jī)(405)的軸上，兩根傳動鋼絲繩(407)一端分別固定在繩輪(406)上，并沿相反方向在繩輪(406)上纏繞，再穿過套管(408)，沿相反方向繞過導(dǎo)繩輪(322)，另一端與上臂前連桿(307)固連，套管(408)一端固定在套管座(410)上，另一端固定在上臂后連桿(308)上，套管座(415)固定在電機(jī)法蘭(401)上，上臂制動系統(tǒng)的上臂伺服電機(jī)(411)固定在控制箱(5)內(nèi)的電機(jī)法蘭(401)上，繩輪(412)固定在肩部伺服電機(jī)(411)的軸上，兩根傳動鋼絲繩(413)一端分別固定在繩輪(412)上，并沿相反方向在繩輪(412)上纏繞，再穿過套管(414)，另一端與下?lián)跞?319)固連，套管(414)一端固定在套管座(415)上，另一端固定在傳感器法蘭(301)上，套管座(415)固定在電機(jī)法蘭(401)上，肘部制動系統(tǒng)的肘部伺服電機(jī)(416)固定在控制箱(5)內(nèi)的電機(jī)法蘭(401)上，繩輪(417)固定在肩部伺服電機(jī)(416)的軸上，兩根傳動鋼絲繩(418)一端分別固定在繩輪(417)上，并沿相反方向在繩輪(417)上纏繞，再穿過套管(419)，沿相反方向繞過導(dǎo)繩輪(323)，另一端與肘部前連桿(204)固連，套管(419)一端固定在套管座(421)上，另一端固定在肘部后連桿(205)上，套管座(421)固定在電機(jī)法蘭(401)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，其特征在于由上擋圈(318)、下?lián)跞?319)、上臂內(nèi)環(huán)(316)、上臂外環(huán)(317)和滾珠(321)組成的滾動軸承，其上擋圈(318)和下?lián)跞?319)分別與上臂內(nèi)環(huán)(316)固連，上臂外環(huán)(317)的內(nèi)壁與上臂內(nèi)環(huán)(316)的外壁間的間隙為0.5mm，上臂外環(huán)(317)與上擋圈(318)和下?lián)跞?319)間距1mm，中間布滿滾珠(321)，上臂外環(huán)(317)的兩端為倒角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，其特征在于肘部后連桿(205)的兩端分別開有安裝孔(209)，一端開有槽口(210)，槽(210)的一側(cè)端開有側(cè)套孔(211)，肘部后連桿(205)上開有用于固定套管的螺孔(212)，肘部后連桿(205)采用合金鋁材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，其特征在于制動輪(404)的圓柱中心有通孔(419)用于和抱閘伺服電機(jī)軸(403)連接，圓柱體上有環(huán)形槽(422)用于和傳動帶輪(312)連接，環(huán)形槽(422)內(nèi)有螺孔用于安裝緊釘螺釘，圓柱體的兩側(cè)有伸展至距圓柱體中心的展板(421)，展板(421)上開有安裝孔(420)，該零件利用杠桿原理使制動帶張緊，進(jìn)而抱緊閘輪(313)，實(shí)現(xiàn)制動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，其特征在于采用環(huán)形氣袋(113)加扎帶(118)方法實(shí)現(xiàn)了剛性機(jī)構(gòu)和柔性手臂的連接，使裝置可以方便各種尺寸臂形的人佩戴，操作者自行使用沖氣囊(117)充氣，根據(jù)自己舒適感決定充氣量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，其特征在于將力反饋伺服電機(jī)至于后背控制箱(5)內(nèi)，采用制動輪(404)、制動帶(402)、閘輪(313)和鋼絲繩(407、412、417)、套管(408、413、418)傳動方法，減輕了手臂佩戴部分的重量，提高佩戴的舒適性，保證了操作者的安全。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，其特征在于力反饋?zhàn)饔脵C(jī)構(gòu)和運(yùn)動測量裝置置于同一鉸接軸，相互沒有連接干涉，保證運(yùn)動測量的精度和力反饋機(jī)構(gòu)的伺服性能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種面向人機(jī)交互的帶有力反饋的外骨架式可佩戴數(shù)據(jù)臂，主要包括測量手臂七自由度運(yùn)動的測量機(jī)構(gòu)，面向肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)四個自由度的力反饋機(jī)構(gòu)和安裝力反饋電機(jī)和角度傳感器的控制箱，以及將控制箱和數(shù)據(jù)臂與人體和手臂連接的綁定機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的交互裝置分別與手臂腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)形成有確定運(yùn)動閉鏈機(jī)構(gòu)，并利用局部自由度進(jìn)行充分解耦，減小了關(guān)節(jié)測量時的耦合干涉，提高了關(guān)節(jié)測量的準(zhǔn)確性。采用環(huán)形氣囊加扎帶方法實(shí)現(xiàn)了剛性機(jī)構(gòu)和柔性手臂的連接，將力反饋伺服電機(jī)置于后背控制箱內(nèi)，采用抱閘和鋼絲繩套管傳動方法，減輕了手臂佩戴部分的重量，提高佩戴的舒適性，保證了操作者的安全。
文檔編號B25J13/00GK1488474SQ03156558
公開日2004年4月14日 申請日期2003年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月9日
發(fā)明者丑武勝, 王田苗, 林華, 孟偲, 胡磊 申請人:北京航空航天大學(xué)