一种可扩展至七自由度的力反馈器械制造技术

一种可扩展至七自由度的力反馈器械，包括，四自由度力反馈装置、自由度扩展装置、手柄。其中四自由度力反馈装置与手柄通过螺纹固定连接组成四自由度力反馈器械，该器械可实现3个方向的转动和沿操作杆轴向的移动；所述的四自由度力反馈装置与自由度扩展装置通过螺纹固定连接组成七自由度力反馈器械时，该器械可实现3个方向的转动，3个方向的移动和剪刀手柄剪切运动。每个自由度的反馈力都由一个单独的电机来提供，力反馈控制精确，可控性强。同时本机构结构紧凑，可以根据使用要求选择组成四自由度力反馈器械或七自由度力反馈器械，可以模拟更多的手术设备，体积小制造成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种可扩展至七自由度的力反馈器械
本专利技术涉及一种人类与计算机接口设备，具体是一种用于医生培训的虚拟仿真的力反馈手术器械。
技术介绍
近年来随着虚拟现实技术的快速发展，目前已在许多领域得到广泛应用。如：应用于外科实习医生的培训，实习医生或其他操作员或用户“操纵”手术刀或探针在计算机模拟的“身体”进行手术训练，相比于在传统的人体尸体标本上进行训练，该系统可以提供一个更真实的人体模型，可以重复使用降低手术培训费用。训练医生实际手术操作经验，缩短培训周期。在进行虚拟手术培训时，医生需要真实的触觉和视觉的体验，“感觉”手术刀或手术钳等器具在人体内移动时需要用多大的力是非常重要的。力觉的体验通常从力反馈器械中获得，目前较为成功的力反馈器械能实现的自由度是固定的，对于某些特定的手术场景不能很好的适应。除此之外目前的力反手术馈器械大多可实现的自由度较少，不能模拟运动状态复杂的手术器械，而且目前可实现多自由度的力反馈器械大多数为多连杆机构，其运动不够平稳。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，设计了一种虚拟仿真的力反馈医疗培训器械，本专利技术可根据使用要求选择组成4个自由度力反馈器械或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可扩展至七自由度的力反馈器械，包括：四自由度力反馈装置、自由度扩展装置、手柄，其特征在于，四自由度力反馈装置与手柄通过螺纹固定连接组成四自由度力反馈器械，所述的四自由度力反馈装置与自由度扩展装置通过螺纹固定连接组成七自由度力反馈器械。

【技术特征摘要】
1.一种可扩展至七自由度的力反馈器械，包括：四自由度力反馈装置、自由度扩展装置、手柄，其特征在于，四自由度力反馈装置与手柄通过螺纹固定连接组成四自由度力反馈器械，所述的四自由度力反馈装置与自由度扩展装置通过螺纹固定连接组成七自由度力反馈器械。2.根据根据权利要求1所述的四自由度力反馈装置包括：支架、力反馈组件Ⅰ、力反馈组件Ⅱ、力反馈组件Ⅲ，其特征在于，力反馈组件Ⅰ中的水平连杆一端通过轴承与支架连接，另一端与力反馈组件Ⅱ通过转动副连接，力反馈组件Ⅲ的套筒穿过力反馈组件Ⅱ中支撑块的孔，并与摩擦轮紧密挤压配合。3.根据根据权利要求1所述的自由度扩展装置包括：新型球副支撑架、驱动电机、电机固定架、涡轮组、蜗杆、力反馈组件Ⅳ，其特征在于，驱动电机通过电机固定架固定于新型球副支撑架上，所述的驱动电机输出轴与蜗杆固定连接，所述的蜗杆与涡轮组以齿轮连接、所述的涡轮组通过螺钉固定于新型球副支撑架上，力反馈组件Ⅳ通过所述的新型球副支撑架孔固定连接。4.根据权利要求2所述力反馈组件Ⅰ包括：驱动电机、小齿轮、大齿轮、水平连杆，其特征在于，驱动电机固定于支架内测，所述的驱动电机输出轴与小齿轮固定连接，所述的小齿轮与大齿轮啮合，所述的大齿轮与水平连杆通过轴连接。5.根据权利要求2所述力反馈组件Ⅱ包括：支撑块、驱动电机、摩擦轮，其特征在于，驱动电机通过螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王沫楠，李鹏程，路康，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23