一種關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明具體公開(kāi)了一種關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，包括6個(gè)依次連接的連桿部件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和一個(gè)與連桿部件Ⅵ連接的手柄Ⅶ，且各個(gè)連桿部件之間以及連桿部件Ⅵ與手柄Ⅶ之間的連接處均通過(guò)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上均安裝有角位移測(cè)量裝置，其中各個(gè)連桿部件連接處的關(guān)節(jié)上安裝有電機(jī)和減速機(jī)；所述的減速機(jī)輸入端與電機(jī)軸直接相連，輸出端的角位移通過(guò)一對(duì)齒輪傳動(dòng)由與其對(duì)應(yīng)的角位移測(cè)量裝置；在所述的手柄上安裝有用于控制從端機(jī)械臂末端附加作業(yè)工具的翹板電位計(jì)、直線位移電位計(jì)和按鈕開(kāi)關(guān)。本發(fā)明的手柄中安裝了一個(gè)翹板電位計(jì)、一個(gè)扳機(jī)電位計(jì)和三個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，可用于對(duì)從端機(jī)械臂末端附加的可控工具進(jìn)行控制。
【專利說(shuō)明】一種關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種機(jī)械臂主從遙操作主手，尤其是輕小型關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，屬于工業(yè)機(jī)器人遙操作【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在裝配、焊接、搬運(yùn)等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，無(wú)需人員的參與。但在核輻射、水下以及高壓帶電等非結(jié)構(gòu)環(huán)境、多樣化任務(wù)作業(yè)中，仍很難實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)作業(yè)，仍需要人員參與控制，主從遙操作是最常用的操縱方法。
[0004]主從機(jī)器人遙操作系統(tǒng)可在非確定環(huán)境下進(jìn)行復(fù)雜的操縱作業(yè)臨場(chǎng)感技術(shù)為人-機(jī)器人間和機(jī)器人-環(huán)境間創(chuàng)建了一種和諧的多維信息交互環(huán)境，在較高級(jí)的主從系統(tǒng)中廣泛采用力覺(jué)臨場(chǎng)感技術(shù)，使操作者對(duì)所操縱作業(yè)的過(guò)程具有真實(shí)的力覺(jué)感受。
[0005]中國(guó)專利文獻(xiàn)103170961A公開(kāi)了一種“模塊化主從操作機(jī)械臂控制主手”，該主手結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量較大，只能固定使用，且在操作時(shí)不能向操作者提供力覺(jué)反饋。
[0006]目前，具有力覺(jué)反饋的遙操作主手均存在結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量較大，只能固定使用的問(wèn)題，在作業(yè)時(shí)操作者的視角固定，甚至存在盲點(diǎn)，須依靠多視角的圖像顯示系統(tǒng)進(jìn)行操作。另外，現(xiàn)有遙操作主手一般沒(méi)有多余的控制開(kāi)關(guān)，對(duì)從端機(jī)械臂末端附加的可控工具需另外添加控制裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

`[0007]針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種輕小型、關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，可固定使用，也可由操作者隨身攜帶進(jìn)行移動(dòng)式操作，本發(fā)明的手柄中安裝了一個(gè)翹板電位計(jì)、一個(gè)扳機(jī)電位計(jì)和三個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，可用于對(duì)從端機(jī)械臂末端附加的可控工具進(jìn)行控制。
[0008]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，包括6個(gè)依次連接的連桿部件1、11、111、1￥、乂、/1和一個(gè)與連桿部件VI連接的手柄VL且各個(gè)連桿部件之間以及連桿部件VI與手柄VII之間的連接處均通過(guò)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上均安裝有電位計(jì)，其中各個(gè)連桿部件連接處的關(guān)節(jié)上安裝有電機(jī)和減速機(jī)；所述的減速機(jī)輸入端與電機(jī)軸直接相連，輸出端的角位移通過(guò)一對(duì)齒輪傳動(dòng)由與其對(duì)應(yīng)的電位計(jì)測(cè)量；在所述的手柄上安裝有用于控制從端機(jī)械臂末端附加作業(yè)工具的翹板電位計(jì)、直線位移電位計(jì)和按鈕開(kāi)關(guān)。
[0009]所述的連桿部件I包括殼體I和設(shè)置于殼體內(nèi)的電機(jī)1、電機(jī)法蘭1、減速機(jī)1、電位計(jì)1、從動(dòng)齒輪1、主動(dòng)齒輪1、支架1、軸承套1、銷子1、軸承I和輸出法蘭I，所述的電機(jī)I通過(guò)電機(jī)法蘭I連接在減速機(jī)I上，所述的主動(dòng)齒輪I安裝在減速機(jī)I的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪I安裝在電位計(jì)I的軸上并與主動(dòng)齒輪嚙合，所述的軸承套I的外表面與軸承I的內(nèi)孔配合并通過(guò)銷子I與主動(dòng)齒輪I進(jìn)行周向定位，所述的輸出法蘭I的外表面與軸承I的內(nèi)孔配合并通過(guò)螺釘與軸承套I進(jìn)行連接，軸承套I和輸出法蘭I通過(guò)軸承I的內(nèi)圈進(jìn)行軸向定位，輸出法蘭I外端面上加工有螺紋孔用來(lái)與連桿部件II進(jìn)行連接。
[0010]所述的連桿部件I安裝在底座上；
所述的減速機(jī)I安裝在支架I上，所述的支架I通過(guò)軸承I的外圈進(jìn)行定位并固定在殼體I內(nèi)部。
[0011 ] 所述的連桿部件II包括殼體II和設(shè)置在殼體II內(nèi)的電機(jī)I1、減速機(jī)I1、電位計(jì)I1、主動(dòng)齒輪I1、從動(dòng)齒輪I1、電機(jī)法蘭II，所述的殼體II連接在連桿部件I中的輸出法蘭I上，所述的電機(jī)II通過(guò)電機(jī)法蘭II連接在減速機(jī)II上，所述的減速機(jī)II和電位計(jì)II均安裝在殼體II內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪II安裝在減速機(jī)II的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪II安裝在電位計(jì)II的軸上并與主動(dòng)齒輪II嚙合。
[0012]所述的殼體II的兩端安裝有前蓋II和后蓋II，在所述的主動(dòng)齒輪II的端面上加工有內(nèi)螺紋用來(lái)與連桿部件III進(jìn)行連接。
[0013]所述的連桿部件III包括連接板II1、殼體III和設(shè)置在殼體III內(nèi)的電機(jī)II1、減速機(jī)II1、
電位計(jì)II1、主動(dòng)齒輪II1、從動(dòng)齒輪II1、電機(jī)法蘭III，所述的連接板III通過(guò)螺釘連接在連桿部件II中的主動(dòng)齒輪II上，所述的殼體III的一端通過(guò)螺釘連接在連接板III上，所述的電機(jī)III通過(guò)電機(jī)法蘭III連接在減速機(jī)III上，所述的減速機(jī)III和電位計(jì)III均安裝在殼體III內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪III安裝在減速機(jī)III的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪III安裝在電位計(jì)III的軸上并與主動(dòng)齒輪III嚙合，
所述的殼體III的兩端安裝有前蓋III和后蓋III，在所述的主動(dòng)齒輪III的端面上加工有內(nèi)螺紋用來(lái)與連桿部件IV進(jìn)行連接。
[0014]所述的連桿部件IV包括連接板IV、殼體IV和設(shè)置在殼體IV內(nèi)的電機(jī)IV、減速機(jī)IV、電位計(jì)IV、主動(dòng)齒輪IV、從動(dòng)齒輪IV、電機(jī)法蘭IV，所述的連接板IV通過(guò)螺釘連接在連桿部件III中的主動(dòng)齒輪III上，所述的殼體IV的一端通過(guò)螺釘連接在連接板IV上，所述的電機(jī)IV通過(guò)電機(jī)法蘭IV連接在減速機(jī)IV上，所述的減速機(jī)IV和電位計(jì)IV均安裝在殼體IV內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪IV安裝在減速機(jī)IV的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪IV安裝在電位計(jì)IV的軸上并與主動(dòng)齒輪IV嚙合；
所述的殼體IV的兩端安裝有前蓋IV和后蓋IV，在所述的主動(dòng)齒輪IV的端面上加工有內(nèi)螺紋用來(lái)與連桿部件IV進(jìn)行連接。
[0015]所述的連桿部件V包括連接板V、殼體V和設(shè)置在殼體V內(nèi)的電機(jī)V、減速機(jī)V、電位計(jì)V、主動(dòng)齒輪V、從動(dòng)齒輪V、電機(jī)法蘭V，所述的連接板V通過(guò)螺釘連接在連桿部件IV中的主動(dòng)齒輪IV上，所述的殼體V的一端通過(guò)螺釘連接在連接板V上，所述的電機(jī)V通過(guò)電機(jī)法蘭V連接在減速機(jī)V上，所述的減速機(jī)V和電位計(jì)V均安裝在殼體V內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪V安裝在減速機(jī)V的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪V安裝在電位計(jì)V的軸上并與主動(dòng)齒輪V嚙合。
[0016]所述的殼體V的兩端安裝有前蓋V和后蓋V，在所述的主動(dòng)齒輪V的端面上加工有內(nèi)螺紋用來(lái)與連桿部件VI進(jìn)行連接。
[0017]所述的連桿部件VI包括連接板V1、殼體VI和設(shè)置在殼體VI內(nèi)的電位器架V1、電位器V1、內(nèi)軸承套V1、小O型圈V1、軸承VI和外軸承套VI，所述的連接板VI通過(guò)螺釘連接在連桿部件V中的主動(dòng)齒輪V上，所述的殼體VI的一端通過(guò)螺釘連接在連接板VI上，所述的電位器架VI和軸承VI的外圈通過(guò)殼體VI壓緊在連接板VI上，所述的電位器VI安裝在電位器架VI上，所述的內(nèi)軸承套VI和外軸承套VI由軸承VI的內(nèi)圈進(jìn)行軸向定位并通過(guò)螺釘連接，并且內(nèi)軸承套VI和外承軸套VI接合面與電位器VI的軸之間安裝有小O型圈VI，通過(guò)小O型圈VI變形增加的摩擦力使電位器VI的軸與外承軸套VI—起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的外軸承套VI上加工有用來(lái)與手柄νπ連接的連接面和螺紋孔。
[0018]在外承軸套VI和殼體VI之間安裝有大O型圈VI增加阻尼以提高操作的舒適性。
[0019]所述的手柄νπ包括連接套νπ、手柄殼體Vn -1、直線電位計(jì)νπ、板機(jī)νπ、翹板電位計(jì)νπ、按鈕開(kāi)關(guān)νπ、扳機(jī)軸νπ、圓頭軸νπ、拉桿νπ、方頭軸νπ和手柄殼體Vn -2，所述的連接套νπ通過(guò)螺釘固定在連桿部件VI中的外軸承套VI上，所述的手柄殼體νπ -1通過(guò)螺釘固定在連接套Vn上，所述的手柄殼體Vn -2與手柄殼體νπ -1通過(guò)螺釘連接起來(lái)共同組成完整的手柄殼體，所述的直線電位計(jì)Vn通過(guò)螺釘固定在手柄殼體Vn -2內(nèi)側(cè)，所述的方頭軸νπ安裝在直線電位計(jì)νπ移動(dòng)軸的頂端并用緊定螺釘固定，所述的板機(jī)νπ通過(guò)扳機(jī)軸νπ安裝在手柄殼體νπ-ι和手柄殼體νπ -2的中間，板機(jī)νπ的一端通過(guò)圓頭軸νπ與拉桿νπ的一端連接，拉桿νπ的另一端連接在方頭軸νπ上，所述的翹板電位計(jì)νπ和三個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)νπ均安裝在手柄殼體上。
[0020]本發(fā)明的工作原理如下:
若從端機(jī)械臂與本發(fā)明主手同構(gòu)，則可將從端機(jī)械臂各關(guān)節(jié)處的電位計(jì)或編碼器與本發(fā)明主手各關(guān)節(jié)安裝的電位計(jì)組成控制閉環(huán)，當(dāng)操作者操作主手時(shí)，從臂各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)完全跟隨主手各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。
[0021]若從端機(jī)械臂與本發(fā)明主手異構(gòu)，則首先建立主手工作空間與從端機(jī)械臂工作空間的影射關(guān)系，當(dāng)操作者操作主手時(shí)，將主手手柄的位置和姿態(tài)影射到從端機(jī)械臂末端執(zhí)行器，通過(guò)從端機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆解確定從端機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。
[0022]從端機(jī)械臂末端的工作載荷通過(guò)安裝在從端機(jī)械臂上的力傳感器測(cè)量，經(jīng)適當(dāng)縮小后作為主手末端應(yīng)反饋給操作者的力，該反饋力由安裝在主手各關(guān)節(jié)的電機(jī)產(chǎn)生并經(jīng)減速機(jī)放大后得到，各關(guān)節(jié)電機(jī)輸出力的大小由反饋力、主手各連桿部件重力、關(guān)節(jié)摩擦力以及主手姿態(tài)共同確定。
[0023]安裝在本發(fā)明手柄中的直線電位計(jì)、翹板電位計(jì)和三個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)可提供兩組模擬量和三組開(kāi)關(guān)量，根據(jù)從端機(jī)械臂末端附加工具的實(shí)際控制需要選用。
[0024]本發(fā)明的有益效果如下:
1.本發(fā)明體積小、質(zhì)量輕，可作為移動(dòng)式遙操作主手使用。
[0025]2.本發(fā)明可根據(jù)從臂端的工作負(fù)載大小，向操作者提供相應(yīng)的力覺(jué)信息以提高操作的舒適性和減輕操作者長(zhǎng)時(shí)間操作的疲勞感。
[0026]3.本發(fā)明的手柄中安裝的直線電位計(jì)、翹板電位計(jì)和三個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)可用于控制從端機(jī)械臂末端附加的電氣、液壓或氣動(dòng)工具。
[0027]4.本發(fā)明中使用的電位計(jì)可根據(jù)需要換成相似結(jié)構(gòu)不同工作原理的高精度編碼器。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0028]圖1是本發(fā)明一種關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手的三維示意圖。
[0029]圖2是本發(fā)明中連桿部件Al和連桿部件A2的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖3是本發(fā)明中連桿部件A3和連桿部件A4的結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖4是本發(fā)明中連桿部件A5、連桿部件A6和手柄A7的主視結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖5是本發(fā)明中連桿部件A5、連桿部件A6和手柄A7的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖
圖中:A1連桿部件I，A2連桿部件II，A3-連桿部件III，A4-連桿部件IV，A5-連桿部件V，A6-連桿部件VI，A7-手柄VL 101-底座，102-電機(jī)I，103-殼體I，104-電機(jī)法蘭I，105-電位計(jì)I，106-減速機(jī)I，107-從動(dòng)齒輪I，108-主動(dòng)齒輪I，109-支架I，110-軸承套I，111-銷子I，112-軸承I，113-輸出法蘭I，201-殼體II，202-從動(dòng)齒輪II，203-前蓋II，204-后蓋II，205-電位計(jì)II，206-電機(jī)II，207-電機(jī)法蘭II，208-減速機(jī)II，209-主動(dòng)齒輪II，301-連接板III，302-殼體III，303-從動(dòng)齒輪III，304-前蓋III，305-后蓋III，306-電位計(jì)III，307-電機(jī)III，308-電機(jī)法蘭III，309-減速機(jī)III，310-主動(dòng)齒輪III，401-連接板IV，402-殼體IV，403-從動(dòng)齒輪IV，404-前蓋IV，405-后蓋IV，406-電位計(jì)IV，407-電機(jī)IV，408-電機(jī)法蘭IV，409-減速機(jī)IV，410-主動(dòng)齒輪IV，501-連接板V，502-殼體V，503-從動(dòng)齒輪V，504-前蓋V，505-后蓋V，506-電位計(jì)V，507-電機(jī)V，508-電機(jī)法蘭V，509-減速機(jī)V，510-主動(dòng)齒輪V，601-連接板VI，602-電位計(jì)架VI，603-電位計(jì)VI，604-內(nèi)軸承套VI，605-殼體VI，606-小O型圈VI，607-軸承VI，608-大O型圈VI，609-外軸承套VI，701-連接套VL 702-手柄殼體VI1-1,703-直線電位計(jì)VL 704-扳機(jī)VL 705-翹板電位計(jì)VL 706-按鈕開(kāi)關(guān)VL 707-扳機(jī)軸VL 708-圓頭軸VL 709-拉桿VL 710-方頭軸VL711-手柄殼體VII _2。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0034]一種關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，如圖1所示，包括6個(gè)依次連接的連桿部件Α1、Α2、A3、Α4、Α5、Α6和一個(gè)與連桿部件Α6連接的手柄Α7。
[0035]所述連桿部件Al和連桿部件Α2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0036]所述的連桿部件Al包括底座101、殼體102和設(shè)置于殼體內(nèi)102的電機(jī)103、電機(jī)法蘭104、減速機(jī)106、電位計(jì)105、從動(dòng)齒輪107、主動(dòng)齒輪108、支架109、軸承套110、銷子111、軸承112和輸出法蘭113，所述的電機(jī)103通過(guò)電機(jī)法蘭104連接在減速機(jī)106上，所述的減速機(jī)106安裝在支架109上，所述的支架109通過(guò)軸承112的外圈進(jìn)行定位并固定在殼體102內(nèi)部，所述的主動(dòng)齒輪108安裝在減速機(jī)106的輸出法蘭上，所述的軸承套110的外表面與軸承112的內(nèi)孔配合并通過(guò)銷子111與主動(dòng)齒輪108進(jìn)行周向定位，所述的輸出法蘭113的外表面與軸承112的內(nèi)孔配合并通過(guò)螺釘與軸承套110進(jìn)行連接，軸承套110和輸出法蘭113通過(guò)軸承112的內(nèi)圈進(jìn)行軸向定位，輸出法蘭113外端面上加工有螺紋孔用來(lái)與連桿部件Α2進(jìn)行連接。
[0037]所述的連桿部件Α2包括殼體201和設(shè)置在殼體201內(nèi)的電機(jī)206、減速機(jī)208、電位計(jì)205、主動(dòng)齒輪209、從動(dòng)齒輪202、電機(jī)法蘭207、前蓋203和后蓋204，所述的殼體201用螺釘連接在連桿部件Al中的輸出法蘭113上，所述的電機(jī)206通過(guò)電機(jī)法蘭207連接在減速機(jī)208上，所述的減速機(jī)208和電位計(jì)205均安裝在殼體201內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪209安裝在減速機(jī)208的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪202安裝在電位計(jì)205的軸上并與主動(dòng)齒輪209嚙合，所述的前蓋203和后蓋204分別安裝在殼體201的兩端，在所述的主動(dòng)齒輪209的端面上加工有內(nèi)螺紋用來(lái)與連桿部件A3進(jìn)行連接。
[0038]所述連桿部件A3和連桿部件A4的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
[0039]所述的連桿部件A3包括連接板301、殼體302和設(shè)置在殼體302內(nèi)的電機(jī)307、減速機(jī)309、電位計(jì)306、主動(dòng)齒輪310、從動(dòng)齒輪303、電機(jī)法蘭308、前蓋304和后蓋305，所述的連接板301通過(guò)螺釘連接在連桿部件A2中的主動(dòng)齒輪209上，所述的殼體302的一端通過(guò)螺釘連接在連接板301上，所述的電機(jī)307通過(guò)電機(jī)法蘭308連接在減速機(jī)309上，所述的減速機(jī)309和電位計(jì)306均安裝在殼體302內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪310安裝在減速機(jī)309的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪303安裝在電位計(jì)306的軸上并與主動(dòng)齒輪310嚙合，所述的前蓋304和后蓋305分別安裝在殼體302的兩端，在所述的主動(dòng)齒輪310的端面上加工有內(nèi)螺紋用來(lái)與連桿部件A4進(jìn)行連接。
[0040]所述的連桿部件A4包括連接板401、殼體402和設(shè)置在殼體402內(nèi)的電機(jī)407、減速機(jī)409、電位計(jì)406、主動(dòng)齒輪410、從動(dòng)齒輪403、電機(jī)法蘭408、前蓋404和后蓋405，所述的接板401通過(guò)螺釘連接在連桿部件A3中的主動(dòng)齒輪310上，所述的殼體402的一端通過(guò)螺釘連接在連接板401上，所述的電機(jī)407通過(guò)電機(jī)法蘭408連接在減速機(jī)409上，所述的減速機(jī)409和電位計(jì)406均安裝在殼體402內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪410安裝在減速機(jī)409的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪403安裝在電位計(jì)406的軸上并與主動(dòng)齒輪410嚙合，所述的前蓋404和后蓋405分別安裝在殼體402的兩端，在所述的主動(dòng)齒輪410的端面上加工有內(nèi)螺紋用來(lái)與連桿部件A5進(jìn)行連接。
[0041]所述連桿部件A5、連桿部件A6和手柄A7的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖4、圖5所示。
[0042]所述的連桿部件A5包括連接板501、殼體502和設(shè)置在殼體502內(nèi)的電機(jī)507、減速機(jī)509、電位計(jì)506、主動(dòng)齒輪510、從動(dòng)齒輪503、電機(jī)法蘭508、前蓋504和后蓋505，所述的連接板501通過(guò)螺釘連接在連桿部件A4中的主動(dòng)齒輪410上，所述的殼體502的一端通過(guò)螺釘連接在連接板501上，所述的電機(jī)507通過(guò)電機(jī)法蘭508連接在減速機(jī)509上，所述的減速機(jī)509和電位計(jì)506均安裝在殼體502內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪510安裝在減速機(jī)509的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪503安裝在電位計(jì)506的軸上并與主動(dòng)齒輪510嚙合，所述的前蓋504和后蓋505分別安裝在殼體502的兩端，在所述的主動(dòng)齒輪510的端面上加工有內(nèi)螺紋用來(lái)與連桿部件A6進(jìn)行連接。
[0043]所述的連桿部件A6包括連接板601、殼體605和設(shè)置在殼體605內(nèi)的電位器架602、電位器603、內(nèi)軸承套604、小O型圈606、軸承607、大O型圈608和外軸承套609，所述的連接板601通過(guò)螺釘連接在連桿部件A5中的主動(dòng)齒輪510上，所述的殼體605的一端通過(guò)螺釘連接在連接板601上，所述的電位器架602和軸承607的外圈通過(guò)殼體605壓緊在連接板601上，所述的電位器603安裝在電位器架602上，所述的內(nèi)軸承套604和外軸承套609由軸承607的內(nèi)圈進(jìn)行軸向定位并通過(guò)螺釘連接，并且內(nèi)軸承套604和外承軸套609接合面與電位器603的軸之間安裝有小O型圈606，通過(guò)小O型圈606變形增加的摩擦力使電位器603的軸與外承軸套609 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，在外承軸套609和殼體605之間安裝有大O型圈608增加阻尼以提高操作的舒適性，所述的外軸承套609上加工有用來(lái)與手柄A7連接的連接面和螺紋孔。[0044]所述的手柄A7包括連接套701、手柄殼體702、直線電位計(jì)703、板機(jī)704、翹板電位計(jì)705、按鈕開(kāi)關(guān)706、扳機(jī)軸707、圓頭軸708、拉桿709、方頭軸710和手柄殼體711，所述的連接套701通過(guò)螺釘固定在連桿部件A6中的外軸承套609上，所述的手柄殼體702通過(guò)螺釘固定在連接套701上，所述的手柄殼體711與手柄殼體702通過(guò)螺釘連接起來(lái)共同組成完整的手柄殼體，所述的直線電位計(jì)703通過(guò)螺釘固定在手柄殼體711內(nèi)側(cè)，所述的方頭軸710安裝在直線電位計(jì)703移動(dòng)軸的頂端并用緊定螺釘固定，所述的板機(jī)704通過(guò)扳機(jī)軸707安裝在手柄殼體702和手柄殼體711的中間，板機(jī)704的一端通過(guò)圓頭軸708與拉桿709的一端連接，拉桿709的另一端連接在方頭軸710上，所述的翹板電位計(jì)705和三個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)706均安裝在手柄殼體上。
【權(quán)利要求】
1.一種關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:包括6個(gè)依次連接的連桿部件1、I1、II1、IV、V、VI和一個(gè)與連桿部件VI連接的手柄VL且各個(gè)連桿部件之間以及連桿部件VI與手柄νπ之間的連接處均通過(guò)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上均安裝有角位移測(cè)量裝置，其中各個(gè)連桿部件連接處的關(guān)節(jié)上安裝有電機(jī)和減速機(jī)；所述的減速機(jī)輸入端與電機(jī)軸直接相連，輸出端的角位移通過(guò)一對(duì)齒輪傳動(dòng)由與其對(duì)應(yīng)的角位移測(cè)量裝置；在所述的手柄上安裝有用于控制從端機(jī)械臂末端附加作業(yè)工具的翹板電位計(jì)、直線位移電位計(jì)和按鈕開(kāi)關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:所述的角位移測(cè)量裝置為電位計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:所述的連桿部件I包括殼體I和設(shè)置于殼體內(nèi)的電機(jī)1、電機(jī)法蘭1、減速機(jī)1、電位計(jì)1、從動(dòng)齒輪1、主動(dòng)齒輪1、軸承套1、軸承I和輸出法蘭I，所述的電機(jī)I通過(guò)電機(jī)法蘭I連接在減速機(jī)I上，所述的主動(dòng)齒輪I安裝在減速機(jī)I的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪I安裝在電位計(jì)I的軸上并與主動(dòng)齒輪I嚙合，所述的軸承套I的外表面與軸承I的內(nèi)孔配合并通過(guò)銷子I與主動(dòng)齒輪I進(jìn)行周向定位，軸承套I和輸出法蘭I通過(guò)軸承I的內(nèi)圈進(jìn)行軸向定位，輸出法蘭I外端面與連桿部件II進(jìn)行連接。
4.如權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:所述的連桿部件II包括殼體II和設(shè)置在殼體II內(nèi)的電機(jī)I1、減速機(jī)I1、電位計(jì)I1、主動(dòng)齒輪I1、從動(dòng)齒輪I1、電機(jī)法蘭II，所述的殼體II連接在連桿部件I中的輸出法蘭I上，所述的電機(jī)II通過(guò)電機(jī)法蘭II連接在減速機(jī)II上，所述的減速機(jī)II和電位計(jì)II均安裝在殼體II內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪II安裝在減速機(jī)II的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪II安裝在電位計(jì)II的軸上并與主動(dòng)齒輪II嚙合；在所述的主動(dòng)齒輪II的端面與連桿部件III進(jìn)行連接。
5.如權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:所述的連桿部件III包括連接板II1、殼體III和設(shè)置在殼體III內(nèi)的電機(jī)II1、減速機(jī)II1、電位計(jì)II1、主動(dòng)齒輪II1、從動(dòng)齒輪II1、電機(jī)法蘭III，所述的連接板III連接在連桿部件II中的主動(dòng)齒輪II上，所述的殼體III的一端連接在連接板III上，所述的電機(jī)III通過(guò)電機(jī)法蘭III連接在減速機(jī)III上，所述的減速機(jī)III和電位計(jì)III均安裝在殼體III內(nèi)`，所述的主動(dòng)齒輪III安裝在減速機(jī)III的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪III安裝在電位計(jì)III的軸上并與主動(dòng)齒輪III嚙合，在所述的主動(dòng)齒輪III的端面與連桿部件IV進(jìn)行連接。
6.如權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:所述的連桿部件IV包括連接板IV、殼體IV和設(shè)置在殼體IV內(nèi)的電機(jī)IV、減速機(jī)IV、電位計(jì)IV、主動(dòng)齒輪IV、從動(dòng)齒輪IV、電機(jī)法蘭IV，所述的連接板IV連接在連桿部件III中的主動(dòng)齒輪III上，所述的殼體IV的一端連接在連接板IV上，所述的電機(jī)IV通過(guò)電機(jī)法蘭IV連接在減速機(jī)IV上，所述的減速機(jī)IV和電位計(jì)IV均安裝在殼體IV內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪IV安裝在減速機(jī)IV的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪IV安裝在電位計(jì)IV的軸上并與主動(dòng)齒輪IV嚙合；在所述的主動(dòng)齒輪IV的端面與連桿部件IV進(jìn)行連接。
7.如權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:所述的連桿部件V包括連接板V、殼體V和設(shè)置在殼體V內(nèi)的電機(jī)V、減速機(jī)V、電位計(jì)V、主動(dòng)齒輪V、從動(dòng)齒輪V、電機(jī)法蘭V，所述的連接板V連接在連桿部件IV中的主動(dòng)齒輪IV上，所述的殼體V的一端連接在連接板V上，所述的電機(jī)V通過(guò)電機(jī)法蘭V連接在減速機(jī)V上，所述的減速機(jī)V和電位計(jì)V均安裝在殼體V內(nèi)，所述的主動(dòng)齒輪V安裝在減速機(jī)V的輸出法蘭上，所述的從動(dòng)齒輪V安裝在電位計(jì)V的軸上并與主動(dòng)齒輪V嚙合，在所述的主動(dòng)齒輪V的端面與連桿部件VI進(jìn)行連接。
8.如權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:所述的連桿部件VI包括連接板V1、殼體VI和設(shè)置在殼體VI內(nèi)的電位器架V1、電位器V1、內(nèi)軸承套V1、小O型圈V1、軸承VI和外軸承套VI，所述的連接板VI連接在連桿部件V中的主動(dòng)齒輪V上，所述的殼體VI的一端連接在連接板VI上，所述的電位器架VI和軸承VI的外圈通過(guò)殼體VI壓緊在連接板VI上，所述的電位器VI安裝在電位器架VI上，所述的內(nèi)軸承套VI和外軸承套VI由軸承VI的內(nèi)圈進(jìn)行軸向定位，并且內(nèi)軸承套VI和外承軸套VI接合面與電位器VI的軸之間安裝有小O型圈VI，通過(guò)小O型圈VI變形增加的摩擦力使電位器VI的軸與外承軸套VI—起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的外軸承套VI與手柄νπ連接。
9.如權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:所述的手柄Vn包括連接套νπ、手柄殼體、直線電位計(jì)νπ、板機(jī)νπ、翹板電位計(jì)νπ、按鈕開(kāi)關(guān)νπ、扳機(jī)軸νπ、圓頭軸νπ、拉桿νπ和方頭軸VL所述的連接套νπ固定在連桿部件VI中的外軸承套VI上，所述的手柄殼體νπ固定在連接套νπ上，所述的直線電位計(jì)νπ固定在手柄殼體νπ內(nèi)側(cè)，所述的方頭軸νπ安裝在直線電位計(jì)νπ移動(dòng)軸的頂端，所述的板機(jī)νπ通過(guò)扳機(jī)軸νπ安裝在手柄殼體的中間，板機(jī)νπ的一端通過(guò)圓頭軸νπ與拉桿νπ的一端連接，拉桿νπ的另一端連接在方頭軸νπ上，所述的翹板電位計(jì)νπ和三個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)νπ均安裝在手柄殼體上。
10.如權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式力反饋遙操作主手，其特征在于:所述的手柄殼體νπ包括手柄殼體Vn-1和手柄殼體νπ -2，手柄殼體νπ -2與手柄殼體νπ-1連接起來(lái)共同組成完整的手柄殼體。
【文檔編號(hào)】B25J3/00GK103817682SQ201410090804
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】榮學(xué)文, 柴匯, 宋銳, 李貽斌, 馬孝林, 初國(guó)慶 申請(qǐng)人:山東大學(xué)