基于柔性传动的六自由度双并联力觉接口设备

摘要

基于柔性传动的六自由度双并联力觉接口设备，它涉及一种双并联力觉接口设备。本发明解决了现有的力觉接口设备存在的运动范围小、难以保证机构动力学各向同性、运动惯量大和动态品质低的问题。本发明的平动环形平台(7)的下端面上均匀设有三个连接叉(8)和三个连接环(9)，每个连接环(9)与每个平行四边形连杆(10)的一个短杆铰接，每个平行四边形连杆(10)的另一个短杆与每个单连杆(11)的一端铰接，每个转动副运动链的第一正交圆弧杆(14)、第二正交圆弧杆(15)和第三正交圆弧杆(16)由内到外依次设置，每个滑轮(17)与第三正交圆弧杆(16)的一端连接。本发明具有运动范围大、保证了机构动力学各向同性、运动惯量小和动态品质高的优点；本发明还具有结构紧凑和易于控制的优点。

主权项

1、一种基于柔性传动的六自由度双并联力觉接口设备，它由平动子机构(1)、转动子机构(2)、柔性传动机构(3)、三个转动驱动电机(4)、三个平动驱动电机(5)和固定支座(6)组成，其特征在于：所述平动子机构(1)由平动环形平台(7)、三个连接叉(8)、三个连接环(9)、三个平行四边形连杆(10)和三个单连杆(11)组成，所述平动环形平台(7)的下端面上沿平动环形平台(7)的环向均匀设有与平动环形平台(7)制成一体的三个连接叉(8)和三个连接环(9)，且所述三个连接叉(8)和三个连接环(9)相间隔设置，所述每个连接环(9)与每个平行四边形连杆(10)的一个短杆铰接，所述每个平行四边形连杆(10)的另一个短杆与每个单连杆(11)的一端铰接，所述每个单连杆(11)的另一端与每个平动驱动电机(5)的输出端连接，所述三个平动驱动电机(5)安装在固定支座(6)的固定平台(21)的上端面上；所述转动子机构(2)由操作手柄(12)、转动平台(13)和三个转动副运动链组成，每个转动副运动链由第一正交圆弧杆(14)、第二正交圆弧杆(15)和第三正交圆弧杆(16)组成，所述转动平台(13)安装在操作手柄(12)的下端面上，所述每个转动副运动链的第一正交圆弧杆(14)、第二正交圆弧杆(15)和第三正交圆弧杆(16)由内到外依次设置，所述三个转动副运动链的第一正交圆弧杆(14)的一端均匀设置在转动平台(13)的侧面上，第一正交圆弧杆(14)的另一端与第二正交圆弧杆(15)的一端铰接，第二正交圆弧杆(15)的另一端与第三正交圆弧杆(16)的一端铰接；所述柔性传动机构(3)包括三根钢丝(18)、三个滑轮(17)、三个柔性输出轴(19)和三个柔性输入轴(20)，每根钢丝(18)的一端缠绕在相应的滑轮(17)上，所述每个滑轮(17)通过每个柔性输出轴(19)与第三正交圆弧杆(16)的另一端连接，所述每根钢丝(18)的另一端穿过固定支座(6)的固定平台(21)缠绕在每个柔性输入轴(20)上，所述每个柔性输入轴(20)与每个转动驱动电机(4)的输出端连接，所述三个转动驱动电机(4)安装在固定支座(6)的固定平台(21)的下端面上。