可控微操作力提升装置及控制方法

摘要

本发明提供的是一种可控微操作力提升装置。包括由直流电动机[2]、减速器[3]、光电编码器[1]、滚筒[4]和钢丝绳[5]组成的提升装置[8]，直流电动机[2]与减速器[3]固联，滚筒[4]与减速器[3]输出轴联接，钢丝绳[5]缠绕在滚筒[4]上；它还包括安装在钢丝绳与负载[7]之间的末端操作器[6]，末端操作器[6]包括联接法兰、操作把手机构、承重机构三部分，联接法兰[11]、操作把手机构、承重机构顺次联接构成末端操作器[6]。本发明利用基于滑动式电位计的末端操作器测量操作力，感知操作意图。相比基于压力传感器、线性编码器的末端操作器，本发明机械结构简单，信号处理电路简单稳定，成本低。而且提升系统控制方法可靠，具有良好的平稳性、快速性。

主权项

一种可控微操作力提升装置，包括由直流电动机(2)、减速器(3)、光电编码器(1)、滚筒(4)和钢丝绳(5)组成的提升装置(8)，直流电动机(2)与减速器(3)固联，滚筒(4)与减速器(3)输出轴联接，钢丝绳(5)缠绕在滚筒(4)上；其特征是：它还包括安装在钢丝绳与负载(7)之间的末端操作器(6)，末端操作器(6)包括联接法兰、操作把手机构、承重机构三部分，联接法兰(11)、操作把手机构、承重机构顺次联接构成末端操作器(6)；联接法兰(11)上连接钢丝绳、下连接操作把手机构，控制盒(14)固连于联接法兰(11)一侧；控制盒(14)包括下位控制计算机、一组开关(13)和指示灯(12)，处理末端操作器各种控制信号与上位控制计算机通信；操作把手机构包括承重主轴(21)、套筒(24)、滑动式电位计(23)，移动联接片(30)、圆螺母(29)、止动垫圈(28)、下端盖(27)、第一压缩弹簧(25)、第二压缩弹簧(26)和固定挡块(22)，滑动式电位计(23)安装在承重主轴(21)的中心槽内、并通过固定挡块(22)固定在承重主轴(21)的中心槽内，承重主轴(21)、套筒(24)、第一压缩弹簧(25)和第二压缩弹簧(26)四者同一轴线放置，而且第一压缩弹簧(25)和第二压缩弹簧(26)分别放置在套筒(24)内部两端，第一压缩弹簧(25)上端面紧靠承重主轴(21)顶端的下表面，下端面紧靠套筒(24)内部中间凸台的上表面，第二压缩弹簧(26)上端面紧靠套筒(24)内部中间凸台的下表面，下端面紧靠下端盖(27)底端的上表面；套筒(24)通过两个弹簧的预紧力支撑处于平衡位置；滑动式电位计(23)滑动端与套筒(24)上端面通过移动联接片(30)连接，滑动式电位计(23)的自由滑动端与套筒(24)在竖直方向上联动；下端盖(27)通过圆螺母(29)和止动垫圈(28)固定在承重主轴(21)的末端；滑动式电位计(23)的信号输入下位控制计算机，下位控制计算机用RS232串口通信方式与上位控制计算机通信，上位控制计算机控制直流电动机(2)。