[發明專利]一種用于培訓旋提手法的機械模擬裝置

有效

• 申請號: 201710908947.6
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107507503B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 李健;李冠呈;劉向東;陳振;李方興;黃毅;馮敏山;朱立國
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;中山長峰智能自動化裝備研究院有限公司
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28;G09B9/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

1.一種用于培訓旋提手法的機械模擬裝置，其特征在于：包括框架、提扳模擬組件、可調變剛度組件、頭部運動模擬組件和腰椎俯仰運動組件，所述頭部運動模擬組件設置在所述框架上部，所述提扳模擬組件設置在所述框架內部，所述可調變剛度機構設置在所述提扳模擬組件側面，所述腰椎俯仰運動組件設置在所述框架下側，所述頭部運動模擬組件的上端用于裝設頭部模型，所述頭部運動模擬組件能夠沿水平和豎直軸線轉動，所述提扳模擬組件能夠在所述頭部運動模擬組件的驅動下在所述框架內上下移動，所述可調變剛度組件用于給所述提扳模擬組件施加預加載力，所述腰椎俯仰運動組件能夠沿水平軸線轉動；

所述腰椎俯仰運動組件包括底座、一體化柔性旋轉關節和俯仰連桿，所述俯仰連桿與所述框架的底部連接，所述一體化柔性旋轉關節的外殼與所述底座連接，所述一體化柔性旋轉關節的關節輸出軸通過鍵連接有法蘭連接件，所述法蘭連接件與所述俯仰連桿的一端連接，所述俯仰連桿通過軸承與設置在所述底座上的俯仰主動支撐連接，所述俯仰連桿的另一端連接旋轉連接軸的一端，所述旋轉連接軸通過軸承與設置在所述底座上的俯仰隨動支撐連接，所述旋轉連接軸的另一端套設有失電抱閘；

所述一體化柔性旋轉關節包括所述外殼、所述關節輸出軸和設置在所述外殼內的關節電機、諧波減速器和彈性單元，所述關節電機的輸出軸與所述諧波減速器的波發生器連接，所述諧波減速器的柔輪與所述彈性單元的運動輸入件連接，所述彈性單元的十字輪輻輸出件與所述關節輸出軸連接。

2.根據權利要求1所述的用于培訓旋提手法的機械模擬裝置，其特征在于：所述提扳模擬組件包括豎直向光軸、轉接支座、提扳滑塊、電磁鐵、質量塊和阻尼器，所述豎直向光軸的兩端分別與所述框架連接，所述轉接支座、所述提扳滑塊和所述質量塊從上至下依次套設在所述豎直向光軸上，所述轉接支座的上端與所述頭部運動模擬組件連接，所述轉接支座的下端通過拉壓傳感器與所述提扳滑塊的上端連接，所述電磁鐵設置在所述提扳滑塊的下端，所述質量塊設置在所述電磁鐵的下側；所述阻尼器的基座設置在所述提扳滑塊上，所述阻尼器伸縮桿的上下兩端分別與所述框架連接，牽引距離和提扳距離之和與所述阻尼器的活動范圍相等。

3.根據權利要求2所述的用于培訓旋提手法的機械模擬裝置，其特征在于：所述提扳滑塊和所述電磁鐵之間設有預加載限位板，所述預加載限位板套設在限位板調整光軸上，所述限位板調整光軸與所述框架連接，所述預加載限位板能夠限制所述質量塊的移動范圍，所述預加載限位板的端部通過螺紋連接有限位板調整軸，所述限位板調整軸通過軸承和軸承座與所述框架連接，所述預加載限位板能夠在所述限位板調整軸的驅動下在所述框架內上下移動。

4.根據權利要求3所述的用于培訓旋提手法的機械模擬裝置，其特征在于：所述提扳滑塊的外周面上設有上小下大的曲面凹槽；

所述可調變剛度組件包括軸向調整軸、第一彈簧壓板、線性彈簧、第二彈簧壓板、滾輪和水平向光軸，所述軸向調整軸的一端通過雙向推力球軸承和軸承座與所述框架連接，所述軸向調整軸的另一端通過螺紋與所述第一彈簧壓板連接，所述第一彈簧壓板通過所述線性彈簧與所述第二彈簧壓板連接，所述滾輪的滾輪軸水平設置在所述第二彈簧壓板上，所述滾輪抵在所述曲面凹槽上，所述第一彈簧壓板和所述第二彈簧壓板套設在所述水平向光軸上；所述轉接支座、所述提扳滑塊和所述質量塊與所述豎直向光軸之間、所述預加載限位板與所述限位板調整光軸之間及所述第一彈簧壓板和所述第二彈簧壓板與所述水平向光軸之間均設有直線軸承。