[发明专利]三自由度力觉感知手控器

权利要求书

1.一种三自由度力觉感知手控器，其特征在于由菱形连杆机构组件(1)、 手部机构(2)、配重(3)、支架(4)、手柄连接件(5)和配重连接件(6)组成， 菱形连杆机构组件(1)包括第一组菱形连杆机构(13)、第二组菱形连杆机构(11) 和第三组菱形连杆机构(12)，第二组菱形连杆机构(11)和第三组菱形连杆机 构(12)相互平行，第一组菱形连杆机构(13)与上述第二、三组菱形连杆机构 (11、12)垂直，并且，以第二、三组菱形连杆机构(11、12)所在平面或与之 平行的平面为XOZ坐标平面，以第一组菱形连杆机构(13)所在平面或与之平行 的平面为XOY坐标平面，以与XOZ坐标平面及XOY坐标平面相垂直的平面为YOZ 平面，在第一组菱形连杆机构(13)的两端之间和第二组菱形连杆机构(11)的 两端之间分别设有围绕Y轴旋转的1维自由度万向节(132)、围绕Z轴旋转的1 维自由度万向节(112)，并且第一组菱形连杆机构(13)通过围绕Y轴旋转的1 维自由度万向节(132)与第一力矩反馈电机(131)的输出轴连接，第二组菱形 连杆机构(11)通过围绕Z轴旋转的1维自由度万向节(112)与第二力矩反馈 电机(111)的输出轴连接，第一力矩反馈电机(131)的基座及第二力矩反馈电 机(111)的基座分别与支架(4)连接，在第三组菱形连杆机构(12)与支架(4) 之间设有围绕Y轴和Z轴旋转的2维自由度万向节(122)，所述的围绕Y轴旋转 的1维自由度万向节(132)、围绕Z轴旋转的1维自由度万向节(112)及围绕 Y轴和Z轴旋转的2维自由度万向节(122)处于同一平面内且该同一平面与YOZ 平面平行，在菱形连杆机构组件(1)中的任一菱形连杆机构上设有第三力矩反 馈电机(133)，第三力矩反馈电机(133)的基座与组成菱形连杆机构的一根菱 形连杆连接，第三力矩反馈电机(133)的输出轴与组成菱形连杆机构的另一根 菱形连杆连接，且用于设置第三力矩反馈电机(133)的菱形连杆机构中的两根 菱形连杆相邻，菱形连杆机构组件(1)中的各个菱形连杆机构的两端端部分别 连接有围绕Z轴和Y轴旋转的2维自由度万向节且分别与围绕Z轴和Y轴旋转的 2维自由度万向节的一端连接，位于菱形连杆机构一端的围绕Z轴和Y轴旋转的 3个2维自由度万向节的另一端与配重连接件(6)的一侧连接，配重连接件(6) 的另一侧与配重(3)连接，位于菱形连杆机构另一端的围绕Z轴和Y轴旋转的 3个2维自由度万向节的另一端与手柄连接件(5)的一侧连接，手柄连接件(5) 的另一侧与手部机构(2)连接。

2.根据权利要求1所述的三自由度力觉感知手控器，其特征在于在第一力 矩反馈电机(131)、第二力矩反馈电机(111)和第三力矩反馈电机(133)上分 别设有第一光电编码盘(137)、第二光电编码盘(115)和第三光电编码盘(138)。