[发明专利]力反馈装置及肺穿刺机器人

说明书

本申请公开了一种力反馈装置及肺穿刺机器人，其中，力反馈装置通过设置线性导轨、弹簧支撑座板、压力弹簧、操作杆和固定架；所述线性导轨设于所述固定架顶端的挡板以及下方的支撑台之间；所述弹簧支撑座板固定设于所述线性导轨上；所述操作杆设于所述挡板上方，并通过所述压力弹簧与所述弹簧支撑座板弹性连接。达到了利用直线导轨与压力弹簧相结合的方式实现对操作杆的力反馈；同时此力反馈装置可以实现被操作机械臂的跟随移动，从而建立操作端和从动端的位置与力关联的目的，从而可以实现组件在较大范围内感受到反馈力的存在，提高响应的准确性和实时性的技术效果。

技术领域

本申请涉及力反馈技术领域，具体而言，涉及一种力反馈装置及肺穿刺机器人。

背景技术

力反馈装置代表了人机接触交互技术方面的一种革新，以往计算机用户只能通过视觉与其进行交互，很明显触觉作为许多应用场合最重要的感知方式没有被加进去，六自由度力反馈装置的出现改变了这一切，就像显示器能够使用户看到计算机生成的图像，扬声器能够使用户听到计算机合成的声音一样，力反馈装置使用户接触并操作计算机生成的虚拟物体成为可能。

当前市面上所采用的力反馈装置，具有运动范围小、精度低的缺点；并且响应的准确性和实时性较差。同时，相关技术中的力反馈装置无法实现被操作机械臂的跟随移动，从而无法建立操作端和从动端的位置与力的关联。

针对相关技术中存在的诸多的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种准确性和实时性良好的力反馈装置及肺穿刺机器人，以解决相关技术中的力反馈装置运动范围小、精度低问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种力反馈装置。

根据本申请的力反馈装置包括：

线性导轨、弹簧支撑座板、压力弹簧、操作杆和固定架；

所述线性导轨设于所述固定架顶端的挡板以及下方的支撑台之间；

所述弹簧支撑座板固定设于所述线性导轨上；

所述操作杆设于所述挡板上方，并通过所述压力弹簧与所述弹簧支撑座板弹性连接。

进一步的，如前述的力反馈装置，所述操作杆通过一直线轴承与所述挡板连接；所述操作杆所述直线轴承依次穿过所述挡板、所述压力弹簧以及所述弹簧支撑座板的底板，并将所述压力弹簧固定设于所述挡板以及所述底板之间。

进一步的，如前述的力反馈装置，在所述挡板下方处的所述操作杆上设有一圈挡环，且所述挡环的直径大于所述压力弹簧的直径，用于将所述压力弹簧固定设于所述挡环以及所述底板之间。

进一步的，如前述的力反馈装置，所述线性导轨包括：丝杆和竖直活动板；

所述竖直活动板卡设于所述固定架的滑轨上，并能在所述固定架上竖直滑动；

所述丝杆与竖直活动板驱动连接，用于将所述丝杆的旋转运动转换为所述竖直活动板的竖直活动；

所述竖直活动板上固定设有所述弹簧支撑座板。

进一步的，如前述的力反馈装置，所述丝杆表面设有螺纹，所述竖直活动板通过在背面设有与所述螺纹啮合的齿轮与所述丝杆活动连接。

进一步的，如前述的力反馈装置，所述滑轨与所述竖直活动板的滑动连接处分别设有相互适配的卡接结构；所述卡接结构为：凹槽和凸出部。

进一步的，如前述的力反馈装置，还包括：电机和联轴器；

所述电机与所述联轴器一端驱动连接；

所述联轴器的另一端与所述丝杆驱动连接，用于驱动所述丝杆转动。