通用型6自由度力反馈设备制造技术

本发明专利技术提出了一种通用型6自由度力反馈设备，包括基座、并联机构和串联机构；并联机构包括浮动平台和多条支链，每条支链包括电机、电路板、电机端编码器、主动绕线轮、半圆盘、连接杆与轴端编码器，电机和电路板分别与基座固定连接，电路板与电机端编码器电连接，电机端编码器与电机输出轴末端连接，主动绕线轮分别与电机的输出轴前端和半圆盘传动连接，半圆盘分别与基座和连接杆转动连接，轴端编码器在半圆盘内，测量其转动角度；串联机构与浮动平台转动连接。设置电机端编码器和轴端编码器，分别测量输出轴和半圆盘的转动角度，通过两个编码器的读数比较和算法补偿，可以消除传动误差，得到传动机构关节转动的真实角度，使得设备操作更加简单。

【技术实现步骤摘要】
通用型6自由度力反馈设备
本专利技术涉及到力反馈设备领域，特别是涉及到一种通用型6自由度力反馈设备。
技术介绍
多自由度力觉交互设备，作为人机交互的接口，是完成力/触觉交互不可缺少的硬件设备，因此，多自由度力觉交互设备的设计与制造，成了力/触觉人机交互效果好坏的关键。目前的力反馈设备主要存在着如下问题：1.末端三个自由度用编码器旋转轴作关节旋转轴，刚度低，容易损坏；2.只在电机末端设置增量式编码器，每次上电开机都需要执行校准程序，操作麻烦，且传动线的弹性变形得不到补偿，影响设备的定位精度；3.设备整体惯量太大，对交互操作实时性影响较大；4.旋转关节只用了单个深沟球轴承，导致设备整体的定位精度严重降低，针对以上存在缺点，本专利技术提出了一种通用型6自由度力反馈设备。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种通用型6自由度力反馈设备，可以进行自动校准，同时设备整体结构紧凑，精度高。本专利技术提出了一种通用型6自由度力反馈设备，包括基座、并联机构和串联机构；并联机构包括浮动平台和多条支链，每一条破支链包括电机、电路板、电机端编码器、主动绕线轮、半圆盘、连接杆与轴端编码器，电机和电路板分别与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，包括基座、并联机构和串联机构；所述并联机构包括浮动平台和多条支链，每一条所述支链包括电机、电路板、电机端编码器、主动绕线轮、半圆盘、连接杆与轴端编码器，所述电机和所述电路板分别与所述基座固定连接，所述电路板与所述电机端编码器电连接，所述电机端编码器与所述电机的输出轴末端连接，所述主动绕线轮与所述电机的输出轴前端传动连接，所述半圆盘与所述基座转动连接，多个所述半圆盘直立在所述基座上，多个所述半圆盘均匀分布，且朝向同一个轴心，所述半圆盘与所述主动绕线轮传动连接，所述轴端编码器安装在所述半圆盘内，用于测量所述半圆盘的转动角度，所述连接杆与所述半圆盘转动连...

【技术特征摘要】
1.一种通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，包括基座、并联机构和串联机构；所述并联机构包括浮动平台和多条支链，每一条所述支链包括电机、电路板、电机端编码器、主动绕线轮、半圆盘、连接杆与轴端编码器，所述电机和所述电路板分别与所述基座固定连接，所述电路板与所述电机端编码器电连接，所述电机端编码器与所述电机的输出轴末端连接，所述主动绕线轮与所述电机的输出轴前端传动连接，所述半圆盘与所述基座转动连接，多个所述半圆盘直立在所述基座上，多个所述半圆盘均匀分布，且朝向同一个轴心，所述半圆盘与所述主动绕线轮传动连接，所述轴端编码器安装在所述半圆盘内，用于测量所述半圆盘的转动角度，所述连接杆与所述半圆盘转动连接，所述浮动平台与所述连接杆转动连接；所述串联机构与所述浮动平台转动连接。2.根据权利要求1所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，所述串联机构包括U型杆、弓形杆和手柄，所述U型杆与所述浮动平台转动连接，所述弓形杆与所述U型杆转动连接，所述手柄与所述弓形杆转动连接。3.根据权利要求2所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，还包括第四编码器、第五编码器和第六编码器，所述第四编码器的码盘与所述U型杆固定连接，且其外壳与所述浮动平台固定连接；所述第五编码器的码盘与所述弓形杆固定连接，且其外壳与所述U型杆固定连接；所述第六编码器的码盘与所述手柄固定连接，且其外壳与所述弓形杆固定连接。4.根据权利要求1所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，还包括传动线，所述半圆盘包括传动紧固机构和传动线槽，所述传动线槽位于所述半圆盘的轮辐上，所述传动线沿着所述传动线槽分别连接所述主动绕线轮和所述传动紧固机构，所述传动紧固机构用于保持所述传动线处于张紧状态。5.根据权利要求4所述的通用型6自由度力反馈设备，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴书传，章兴石，许辉勇，王清辉，严刚，
申请(专利权)人：欣旺达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44