1.多梯度人感裝置，其特征是，其包括載荷機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)零件單耳螺紋套筒(1)、第一保持架(6)、第二保持架(9)、第三保持架(16)、第四保持架(30)、第一鋼珠(7)、第二鋼珠(10)、第三鋼珠(17)、第四鋼珠(20)、第五鋼珠(31)、作用桿(8)、第一預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)器(11)、第二預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)器(26)、第三預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)器(33)、第一套筒(12)、第二套筒(15)、第三套筒(18)、第四套筒(22)、第五套筒(23)、第六套筒(25)、第七套筒(28)、大彈簧(13)、外筒(14)、行程調(diào)節(jié)器(19)、中彈簧(21)、小彈簧(24)、第八套筒(29)、端蓋(34)、耳形接頭(36)，其中:
作用桿(8)左端與第一套筒(12)左端面固定連接，第一套筒(12)通過(guò)第一鋼珠(7)以滾動(dòng)摩擦方式套裝在外筒(14)內(nèi)；
大彈簧(13)左端套頂在第一套筒(12)右端面的臺(tái)階上，大彈簧(13)左端套頂在第二套筒(15)右部的臺(tái)階上，第二套筒(15)的左端以滑動(dòng)摩擦方式安裝在第一套筒(12)右端面的安裝孔內(nèi)，同時(shí)通過(guò)第一預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)器(11)調(diào)節(jié)第一套筒(12)的位置；
第三套筒(18)內(nèi)圓周面固定安裝在第二套筒(15)右部的臺(tái)階上，中彈簧(21)左端套頂在第三套筒(18)外圓周面左端，中彈簧(21)右端套頂在第六套筒(25)外圓周面，第四套筒(22)的左端以滑動(dòng)摩擦方式安裝在第三套筒(18)內(nèi)，第三套筒(18)右端有防止第四套筒(22)的左端脫落的臺(tái)階，第六套筒(25)通過(guò)第二預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)器(26)固定安裝在第四套筒(22)的右部，行程調(diào)節(jié)器(19)的外圓周面以滾動(dòng)摩擦方式安裝在第四套筒(22)的左端內(nèi)圓周面上，行程調(diào)節(jié)器(19)的內(nèi)圓周面固定安裝在第二套筒(15)右端；
第五套筒(23)左端外圓周面以滑動(dòng)摩擦形式安裝在第四套筒(22)的右部的內(nèi)圓周面上，同時(shí)還有限位臺(tái)階對(duì)第五套筒(23)的滑動(dòng)位置進(jìn)行限位，第五套筒(23)右端內(nèi)圓周面以滑動(dòng)摩擦形式安裝在第七套筒(28)的左端的外圓周面上，第七套筒(28)的左端上有防止第五套筒(23)右端脫落的臺(tái)階，小彈簧(24) 左端套頂在第五套筒(23)左端，小彈簧(24)右端套頂在第八套筒(29)上，第八套筒(29)外圓周面通過(guò)第五鋼珠(31)以滾動(dòng)摩擦方式安裝第四套筒(22)右端內(nèi)圓周面上，第八套筒(29)內(nèi)圓周面以滑動(dòng)摩擦方式安裝第七套筒(28)右端外圓周面上，同時(shí)通過(guò)第三預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)器(33)調(diào)節(jié)第八套筒(29)的位置；
作用桿(8)從左到右依次通過(guò)第二保持架(9)和第二鋼珠(10)以滾動(dòng)摩擦方式安裝(15)內(nèi)圓周面，通過(guò)第三保持架(16)和第三鋼珠(17)以滾動(dòng)摩擦方式安裝第二套筒(15)內(nèi)圓周面，以滑動(dòng)摩擦方式安裝第七套筒(28)的臺(tái)階內(nèi)圓周面，以滑動(dòng)摩擦方式安裝端蓋(34)右端面安裝孔內(nèi)圓周面；
端蓋(34)與外筒(14)和單耳螺紋套筒(1)固定連接。
2.多梯度人感裝置設(shè)計(jì)方法，其特征是，其步驟如下：
第一步：根據(jù)操縱品質(zhì)設(shè)計(jì)的操縱力和操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，以操縱系統(tǒng)傳動(dòng)比計(jì)算出人感裝置的特性曲線(xiàn)，采用三段直線(xiàn)進(jìn)行擬合；
第二步：根據(jù)操縱系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和安裝空間，確定人感裝置的外形尺寸和行程；
第三步：根據(jù)擬合的特性曲線(xiàn)，確定人感裝置中彈簧的外形尺寸，選定三個(gè)彈簧的材料、彈簧截面形式圓形或矩形；根據(jù)彈簧截面、行程、預(yù)緊力、材料力學(xué)性能、計(jì)算出大彈簧(13)、中彈簧(21)、小彈簧(24)的最大壓縮量和長(zhǎng)度；
第四步：根據(jù)大彈簧(13)、中彈簧(21)、小彈簧(24)尺寸與空間、行程，完成預(yù)緊力調(diào)節(jié)器、套筒、保持架、作用桿等零件的設(shè)計(jì)；
第五步：根據(jù)完成的零件進(jìn)行強(qiáng)度、壽命計(jì)算分析，并對(duì)強(qiáng)度、壽命低的零件進(jìn)行完善；
第六步：對(duì)人感裝置的摩擦力計(jì)算，得出每一段彈簧運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力，結(jié)合人感裝置的特性曲線(xiàn)，確定出每一段彈簧的預(yù)緊力；調(diào)整 預(yù)緊力調(diào)節(jié)器第一預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)器(11)、第二預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)器(26)、第三預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)器(33)可以對(duì)每一段彈簧預(yù)緊力進(jìn)行調(diào)整；
第七步：對(duì)人感裝置進(jìn)行分析，找出運(yùn)動(dòng)時(shí)壓縮空氣產(chǎn)生阻尼的主要零件并設(shè)計(jì)通風(fēng)孔，減小阻尼；
第八步：對(duì)人感裝置進(jìn)行振動(dòng)分析，得出人感裝置的固有頻率，確保不會(huì)與系統(tǒng)發(fā)生共振；動(dòng)力學(xué)仿真，得出人感裝置在不同運(yùn)動(dòng)速度下輸出的力，將此力與設(shè)計(jì)的操縱力對(duì)比分析，確定是否滿(mǎn)足使用要求。