[實用新型]力和力矩反饋裝置及其連接模塊

有效

• 申請號: 201822227223.8
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN209256946U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 徐凱;趙彬;任義唐
• 申請（專利權）人: 北京術銳技術有限公司
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J13/08;B25J17/00;B25J19/00
• 代理公司: 上海上谷知識產權代理有限公司 31342
• 代理人: 蔡繼清;姜龍

本實用新型公開了一種力和力矩反饋裝置及其連接模塊。力和力矩輸出設備包括基座、機械臂和第一電位計。機械臂通過第一電位計與基座連接。連接模塊包括兩個連接公頭、兩個手柄、第二電位計以及旋轉軸。連接公頭的上端與機械臂連接，連接公頭的下端安裝于旋轉軸上，機械臂的上端可轉動地安裝于旋轉軸上并布置在兩個連接公頭之間，第二電位計固定安裝于連接公頭上并與手柄配合。本實用新型所提供的連接模塊，采用簡單的連接結構可將兩個力和力矩輸出設備有效連接，提供額外的力矩反饋，滿足力/力矩的反饋輸出需求。結構精小，機構運行穩定可靠。

技術領域

本實用新型涉及力/力矩輸出領域，具體涉及一種力和力矩反饋裝置及其連接模塊。

背景技術

目前市場上的兼具力/力矩輸出的反饋設備，基本采用混聯的設計結構。只擁有力輸出的反饋設備，一般有串聯或并聯的結構形式。串聯結構是一種開式運動鏈機構，它是由一系列連桿通過轉動關節或移動關節串聯形成的。并聯結構定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接，機構具有兩個或兩個以上自由度，且以并聯方式驅動的一種閉環機構。混聯是運動鏈中既有串聯也有并聯的運動形式。

市場上的兼具力/力矩輸出的反饋設備大多價格昂貴，且控制和使用方式復雜，并不適用于所有的需求者。而只擁有力輸出的反饋設備，無法滿足有力矩反饋工況的需求。

實用新型內容

針對現有設備下無法經濟地滿足對于力/力矩的反饋輸出需求的現狀，本實用新型提供了一種結構簡單，經濟可行，易加工制作的力/力矩反饋裝置。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種用于連接兩個力和力矩輸出設備的連接模塊，所述力和力矩輸出設備包括基座、機械臂和第一電位計，所述機械臂通過所述第一電位計與所述基座連接，所述連接模塊包括兩個連接公頭、兩個手柄、第二電位計以及旋轉軸，所述連接公頭的上端與所述機械臂連接，所述連接公頭的下端安裝于所述旋轉軸上，所述機械臂的上端可轉動地安裝于所述旋轉軸上并布置在兩個連接公頭之間，所述第二電位計固定安裝于所述連接公頭上并與所述手柄配合。

在一個實施例中，所述連接公頭與所述手柄通過軸孔配合形成旋轉副。

在一個實施例中，所述手柄與所述第二電位計的內圈配合，以測量所述手柄和所述連接公頭的旋轉角度。

在一個實施例中，所述連接模塊還包括彈簧，所述兩個手柄中的一個手柄的外形面與另一個手柄的內孔面構成旋轉副并與所述復位彈簧耦合，以使得無使用者操作時，所述手柄保持常閉狀態。

在一個實施例中，所述連接模塊還包括蓋板和支撐軸承，所述蓋板上設有軸承孔，所述支撐軸承安裝在所述旋轉軸上并與所述軸承孔配合，所述蓋板固結在所述連接公頭上。

在一個實施例中，所述連接模塊還包括鎖緊螺母，所述鎖緊螺母安裝于所述旋轉軸上并限定所述支撐軸承。

在一個實施例中，所述設備包括多個機械臂，所述多個機械臂依次通過第一電位計連接，其中，相鄰的基座與機械臂之前以及相鄰的多個機械臂之間安裝電機，以驅動相鄰的機構進行旋轉運動。

在一個實施例中，所述手柄的末端設置有便于握持的圓環。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種力和力矩反饋裝置，所述力和力矩反饋裝置包括兩個力和力矩輸出設備以及連接模塊，所述力和力矩輸出設備包括基座、機械臂和第一電位計，所述機械臂通過所述第一電位計與所述基座連接，其中，所述連接模塊是上述的連接模塊。

本實用新型的每個力和力矩輸出設備可以提供三自由度的力輸出，在本實用新型中通過將兩個設備耦合，從而能產生三自由度力，以及可以生成除連接線外的力矩。由于采用本實用新型的技術方案，本實用新型所提供的連接模塊，采用簡單的連接結構可將兩個力和力矩輸出設備有效連接，提供額外的力矩反饋，滿足力/力矩的反饋輸出需求。結構精小，機構運行穩定可靠。

附圖說明