[发明专利]两自由度力觉交互设备

摘要

一种两自由度力觉交互设备，主要结构是操作手柄安装在转轴上，转轴与钢丝绳减速机构相连，钢丝绳减速机构另一端与直流电机相连，直流电机的转轴与旋转编码器相连，操作手柄上还安装有按键开关和光电开关。控制系统既可以通过直流电机向操作手柄输出力，从而被人所感知，也可以通过旋转编码器检测人操作手柄转动的角度，还可以通过按键开关和光电开关接收人的控制指令。

主权项

一种两自由度力觉交互设备，包括水平转动关节和竖直转动关节两部分；其特征在于：该竖直转动关节，包括：一基座，包括一底板及分别固定在底板两端的卡具；一竖直实心轴，穿过底板上的圆孔，与底板固连；在竖直实心轴的顶端和下部各套有一个深沟球轴承；该竖直实心轴的顶端面上固定有一挡片，以顶住深沟球轴承内圈端面，防止其上下窜动；一竖直空心轴，其两端的凹槽分别与所述深沟球轴承的外圈过渡配合；一直流电机，其上端的轴穿过底板的通孔，并竖直固定在底板上，该直流电机的末端通过一法兰及一弹性联轴器与一旋转编码器相连，使直流电机转轴和旋转编码器转轴可同步转动；一减速机构，包括一大传动轮及一小传动轮，该小传动轮，固定在直流电机上端的轴上，该大传动轮与竖直空心轴固连，并通过钢丝绳与小传动轮传动；该水平转动关节，包括：一支撑板，通过其上的通孔与竖直转动关节中的竖直空心轴连接；两支架，即一左支架、一右支架，分别固定于支撑板的左右两侧；两支架上的通孔内各安放有一个深沟球轴承，并于两支架的外侧对应该深沟球轴承的端面处各固定一端盖；一水平空心轴，以过渡配合套入深沟球轴承的内圈，并以轴肩顶住深沟球轴承的一侧端面从而定位；一减速机构，包括一大传动轮及一小传动轮，该大传动轮与水平空心轴固连；两操作手柄，分别固定在水平空心轴两端，其中，操作手柄上各开有两个方孔和一个圆孔分别用来安放两个按键开关和一个光电开关，开关引线接入外部的控制系统；一直流电机，通过电机支架水平安装在支撑板上，减速机构中的小传动轮固定在电机前轴上，电机后轴通过一法兰及一弹性联轴器与一旋转编码器相连。