[发明专利]一种轮式止动的力反馈控制方法、装置和可穿戴设备

权利要求书

1.一种轮式止动的力反馈控制方法，其特征在于，包括：

操纵端的力反馈装置跟随操纵动作运动，采集因操纵动作而产生的包括姿态、速度、加速度及操纵压力在内的信息，发送到操纵端的控制器；

操纵端的控制器将产生包含姿态、速度及加速度在内的信息发送到执行端，控制执行端的动作执行装置执行相应的操纵动作，接收执行操纵动作时所述动作执行装置感应的接触压力；

所述控制器根据所述操纵压力、接触压力大小以及相互关系，输出解锁指令或锁止指令到所述力反馈装置的轮式止动机构，解锁所述轮式止动机构，使力反馈装置跟随操纵动作运动，或锁止所述轮式止动机构，使力反馈装置停止跟随操纵动作运动；

所述力反馈装置包括支撑座、随动杆和轮式止动机构；

所述支撑座与所述随动杆铰接；

所述随动杆上设置有姿态、速度、加速度以及压力传感器，感应因操纵动作而产生的包括姿态、速度、加速度及操纵压力在内的信息；

所述随动杆上设置的压力传感器包括A向操纵压力传感器和B向操纵压力传感器；所述执行端与所述随动杆对应的动作杆上对应安装有A向接触压力传感器和B向接触压力传感器，A向为与所述操纵动作运动一致的方向，B向为与所述操纵动作运动相反的方向；

所述轮式止动机构包括止动轮、止动推杆和推动器；

所述推动器固定在所述支撑座上，并与所述止动推杆连接，用于在锁止指令的控制下，使止动推杆伸出；在解锁指令的控制下，使止动推杆收回；

所述止动推杆，在伸出时，锁止止动轮；在收回时，释放止动轮；

所述止动轮固定在所述随动杆上，当所述止动轮处于释放状态时，所述止动轮跟随所述随动杆的转动旋转；当处于锁止状态时，所述止动轮被所述止动推杆锁止，从而限制与其固定的随动杆随操纵动作转动；

在力反馈控制过程中，当随动杆上的A向操纵压力传感器和B向操纵压力传感器的压力值都小于第二压力阈值时，控制器输出锁止指令到推动器，使止动推杆伸出卡锁止动轮，从而限制随动杆转动；即，认为在A向和B向上均无操纵动作，将随动杆锁止，保持最后一个操纵动作的状态；

当操纵人员向A向操纵随动杆时，随动杆感应到A向上有操纵动作，并且对应的动作杆在A向上未受到阻挡，随动杆上的A向操纵压力传感器的压力值大于与之对应的动作杆上的A向接触压力传感器的压力值，且随动杆上的B向操纵压力传感器的压力值小于第三压力阈值或为0；此时控制器输出解锁指令到推动器，使所述止动推杆收回释放止动轮，使随动杆随操纵动作向A向运动，相应的执行端的动作杆同样动作向A向运动；

当动作杆按照操纵动作在A向上运动的过程中受到物体阻挡，动作杆上的A向接触压力传感器的压力值增加，直至等于随动杆上的A向操纵压力传感器的压力值时，控制器输出锁止指令到推动器，使止动推杆伸出卡锁止动轮，从而限制随动杆转动，相应的执行端的动作杆同样停止运动，通过卡锁止动轮的方式，将动作杆的受力情况反馈给操纵人员，使操纵人员感受到因物体阻挡而产生的力。

2.根据权利要求1所述的力反馈控制方法，其特征在于，当所述A向操纵压力传感器的压力值等于与之对应的A向接触压力传感器的压力值，且所述止动轮锁止时，如果所述A向操纵压力传感器的压力值持续增大，超过之对应的A向接触压力传感器的压力值，所述控制器输出解锁指令到所述推动器，使所述止动推杆收回释放所述止动轮，使所述随动杆随操纵动作继续向A向运动。

3.根据权利要求2所述的力反馈控制方法，其特征在于，当所述A向操纵压力传感器的压力值等于与之对应的A向接触压力传感器的压力值，且所述止动轮锁止时，如果所述B向操纵压力传感器的压力值持续增大，且所述A向操纵压力传感器的压力值减小，所述控制器输出解锁指令到所述推动器，使所述止动推杆收回释放所述止动轮，使所述随动杆随操纵动作向B向运动；

在向B向运动过程中，当所述对应的B向接触压力传感器的压力值增加，直至等于所述B向操纵压力传感器的压力值时，所述控制器输出锁止指令到所述推动器，使所述止动推杆伸出锁止所述止动轮，限制所述随动杆随操纵动作运动。

4.一种轮式止动式的反馈控制装置，其特征在于，包括操纵端和执行端；

所述操纵端，实施如权利要求1至3任一项所述的基于轮式止动的力反馈控制方法，操纵执行端的动作执行装置执行相应的操纵动作。

5.一种可穿戴遥控制设备，其特征在于，包括至少一个如权利要求4所述的轮式止动式的反馈控制装置。