[發明專利]一種力反饋遙操作主手

在審

• 申請號: 201810017875.0
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108161883A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 榮學文;范永;溫剛;葛懷國;謝愛珍
• 申請（專利權）人: 山東優寶特智能機器人有限公司
• 主分類號: B25J3/00
• 分類號: B25J3/00;B25J9/12;B25J9/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 王書剛

一種力反饋遙操作主手，包括依次連接的第一連桿部件、第二連桿部件、第三連桿部件、第四連桿部件、第五連桿部件和旋鈕部件，各個連桿部件之間均通過旋轉關節連接，在每個旋轉關節上均安裝有電位計或編碼器，其中第一連桿部件、第二連桿部件和第三連桿部件之間連接處的旋轉關節上安裝有電機和減速機，電機與減速機的輸入端連接或者兩者通過同步帶傳動連接，減速機輸出端與對應的電位計或編碼器連接。該操作主手可固定使用，也可由操作者隨身攜帶進行移動式操作，能充分利用人手的靈活性來控制各關節的運動，操作準確；末端三個關節緊湊的布局在一起，結構小巧，能充分利用手指的操作空間和靈活性。

技術領域

本發明涉及一種用于機械臂的主從遙操作主手，屬于工業機器人遙操作技術領域。

背景技術

主從遙操作是人員參與控制工業機器人最常用的操縱方法。主從機器人遙操作系統可在非確定環境下進行復雜的操縱作業。臨場感技術為人-機器人-環境間創建了一種和諧的多維信息交互環境，力反饋遙操作主手使操作者對所操縱作業的過程具有真實的力覺感受。

目前具有力覺反饋的遙操作主手均存在結構尺寸和質量較大，只能固定使用的問題，在作業時操作者的視角固定，甚至存在盲點，須依靠多視角的圖像顯示系統進行操作。

中國專利文獻103817682A公開了“一種關節式力反饋遙操作主手”，該主手握持關節位于最末端，之前的三個關節軸線互相平行，若想控制某個關節運動，容易帶動其它關節一起聯動，另外操作者靈活的手指只用于操作按鈕和開關，而未能用于操控關節轉動。

發明內容

本發明針對現有遙操作技術存在的不足，針對具有力反饋的多關節串聯機械臂，提供一種具有位置伺服功能和力覺臨場感的力反饋遙操作主手。

本發明的力反饋遙操作主手，采用以下技術方案：

該遙操作主手，包括依次連接的第一連桿部件、第二連桿部件、第三連桿部件、第四連桿部件、第五連桿部件和旋鈕部件，各個連桿部件之間均通過旋轉關節連接，在每個旋轉關節上均安裝有電位計或編碼器，其中第一連桿部件、第二連桿部件和第三連桿部件之間連接處的旋轉關節上安裝有電機和減速機，第一連桿部件中電機與減速機的輸入端連接，第二連桿部件和第三連桿部件中的電機與減速機通過同步帶傳動連接，減速機輸出端與對應的電位計或編碼器連接(用于測量輸出端的角位移)。

所述第一連桿部件，包括底座和第一殼體，第一殼體連接在底座上，第一殼體內設置有第一電機、第一減速機、第一電位計和第一支架，第一電機與第一減速機連接，第一殼體內固定有第一支架，第一減速機固定在第一支架上，第一電位計安裝在第一支架上并通過傳動機構與第一減速機連接。

所述第二連桿部件，包括第二殼體，第二殼體內設置有第二電機、第二減速機和第二電位計；第二殼體連接在第一減速機的輸出端，第二電機與第二減速機通過同步帶傳動連接，第二減速機和第二電位計均安裝在第二殼體內，第二電位計通過傳動機構與第二減速機連接。所述第二減速機的輸出軸線與所述第一減速機的輸出軸線是垂直的。

所述第三連桿部件，包括第一連接板和第三殼體，第三殼體內設置有第三電機、第三減速機和第三電位計，第一連接板連接在第二連桿部件中的第二減速機輸出端，第三殼體連接在第一連接板上，第三電機通過同步帶傳動與第三減速機連接，第三減速機和第三電位計均安裝在殼體內，第三電位計通過傳動機構與第三減速機連接。

上述傳動機構為齒輪傳動機構，主動齒輪安裝在減速機的輸出端，從動齒輪安裝在電位計或編碼器上并與主動齒輪嚙合。

所述第四連桿部件，包括第二連接板、第四電位計和第四殼體，第二連接板連接在第三連桿部件中的第三減速機輸出端，第二連接板上連接有軸承座，殼體通過軸承安裝在軸承座上，第四電位計的輸出軸與殼體連接在一起。所述軸承座上設置有限位螺釘，用來給殼體的轉動角度限位。所述第四殼體的轉動軸線與所述第三減速機輸出端的轉動軸線垂直，這樣能較好的避免聯動。