[发明专利]通用型6自由度力反馈设备

权利要求书

1.一种通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，包括基座、并联机构和串联机构；所述并联机构包括浮动平台和多条支链，每一条所述支链包括电机、电路板、电机端编码器、主动绕线轮、半圆盘、连接杆与轴端编码器，所述电机和所述电路板分别与所述基座固定连接，所述电路板与所述电机端编码器电连接，所述电机端编码器与所述电机的输出轴末端连接，所述主动绕线轮与所述电机的输出轴前端传动连接，所述半圆盘与所述基座转动连接，多个所述半圆盘直立在所述基座上，多个所述半圆盘均匀分布，且朝向同一个轴心，所述半圆盘与所述主动绕线轮传动连接，所述轴端编码器安装在所述半圆盘内，用于测量所述半圆盘的转动角度，所述轴端编码器与电机端编码器的读数进行比较，用于消除传动过程中的误差，所述连接杆与所述半圆盘转动连接，所述浮动平台与所述连接杆转动连接；所述串联机构与所述浮动平台转动连接；

所述半圆盘和所述电机的输出轴具有传动系数比例值，当所述半圆盘与电机的输出轴两者之间的转动角度的比值不构成所述传动系数比例值时，则根据所述轴端编码器的读数对所述电机的输出轴末端的所述电机端编码器进行一定程度的调节，以使所述电机的输出轴补偿后的转动角度值和原设定与所述半圆盘的转动角度具备所述传动系数比例值对应的电机的输出轴的转动角度值一致。

2.根据权利要求1所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，所述串联机构包括U型杆、弓型杆和手柄，所述U型杆与所述浮动平台转动连接，所述弓型杆与所述U型杆转动连接，所述手柄与所述弓型杆转动连接。

3.根据权利要求2所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，还包括第一编码器、第二编码器和第三编码器，所述第一编码器的码盘与所述U型杆固定连接，且其外壳与所述浮动平台固定连接；所述第二编码器的码盘与所述弓型杆固定连接，且其外壳与所述U型杆固定连接；所述第三编码器的码盘与所述手柄固定连接，且其外壳与所述弓型杆固定连接。

4.根据权利要求1所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，还包括传动线，所述半圆盘包括传动紧固机构和传动线槽，所述传动线槽位于所述半圆盘的轮辐上，所述传动线沿着所述传动线槽分别连接所述主动绕线轮和所述传动紧固机构，所述传动紧固机构用于保持所述传动线处于张紧状态。

5.根据权利要求4所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，所述半圆盘还包括导向轮，所述导向轮安装在所述传动线槽的两端，所述传动线通过所述导向轮分别连接所述主动绕线轮和所述传动紧固机构。

6.根据权利要求1所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，所述基座还包括半圆盘支撑架、第一空心旋转轴、第一深沟球轴承、第一推力球轴承、第一蝶形弹簧和第一弹簧垫圈，所述第一空心旋转轴穿过所述半圆盘与所述半圆盘支撑架，所述半圆盘支撑架与所述第一空心旋转轴固定连接，所述半圆盘与所述第一空心旋转轴通过所述第一深沟球轴承转动连接，所述半圆盘与所述半圆盘支撑架通过所述第一推力球轴承和所述第一蝶形弹簧转动连接。

7.根据权利要求1所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，每一条所述支链包括的所述连接杆的数量为4根，4根所述连接杆组成平行四边形结构，两根相对的所述连接杆分别与所述半圆盘和所述浮动平台转动连接。

8.根据权利要求7所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，所述连接杆之间通过旋转关节连接，所述旋转关节包括关节轴、第二深沟球轴承、轴承锁紧环、平垫圈、第二弹簧垫圈，所述第二深沟球轴承套在所述关节轴上，所述轴承锁紧环套在所述第二深沟球轴承的外圈上，所述第二深沟球轴承通过所述平垫圈和所述第二弹簧垫圈固定在所述关节轴上。