[发明专利]一种空间球面机构三自由度上的限位结构

说明书

本发明公开了一种空间球面机构三自由度上的限位结构。使用本发明能够限制转动力反馈手柄空间球面机构在三个方向转动自由度的运动范围在合理区间内，保证机构可靠性和寿命要求。本发明将限位拨叉的中段通过轴承与中心架连接，前端与动平台连接，在动平台的带动下绕静平台旋转，末端安装一限位销钉用于限位；防护罩通过螺钉与动平台固结，并与前盖板上设的不完全球状结构配合限位。

技术领域

本发明涉及空间结构技术领域，具体涉及一种空间球面机构三自由度上的限位结构。

背景技术

空间球面机构具有三个方向的转动自由度，因此被用作空间机械臂力反馈转动手柄的内部结构，为避免操作转动力反馈手柄时空间球面机构运动范围超出其正常运动包络而导致机构损坏或寿命减少，需设计一种可靠的机械限位形式将空间球面机构在三个方向转动自由度的运动范围限制在安全区间内。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种空间球面机构三自由度上的限位结构，能够限制转动力反馈手柄空间球面机构在三个方向转动自由度的运动范围在合理区间内，保证机构可靠性和寿命要求。

本发明的空间球面机构三自由度上的限位结构，包括：中心架、轴承、限位销钉、限位拨叉和防护罩；

其中，中心架的末端固定在静平台上，顶端设有与限位拨叉配合的轴承，以及与限位拨叉末端的限位销钉配合限位的机械限位接口；

所述轴承成对安装在中心架顶端，外圈和中心架配合，内圈和限位拨叉配合；

所述限位拨叉的中段通过轴承固定在中心架上，末端设有限位销钉，前端与动平台的一只连接柱连接；

所述防护罩固定在动平台上表面，防护罩顶端轴颈与前盖板上设置的不完全球状结构配合限位。

较优的，还包括卡簧，所述卡簧固定在限位拨叉与轴承之间。

本发明将限位拨叉与空间球面机构的动平台三只连接轴中的一只连接，限位拨叉通过轴承与中心架连接，末端安装一限位销钉；防护罩通过螺钉与空间球面机构的动平台固结，防护罩带动动平台绕静平台中心轴线旋转时驱动限位拨叉旋转，限位拨叉末端的限位销钉绕静平台中心轴线摆动，当防护罩转动到设定角度时，限位拨叉末端的限位销钉与中心架机械限位结构接触，通过限位拨叉反作用于动平台，阻止防护罩继续沿原方向绕静平台中心轴线转动，完成空间球面机构绕过静平台中心轴线方向旋转自由度的限位；防护罩结构类似于空心半球状结构，前盖板设计与防护罩空心半球状结构相配合的不完全球状结构，当操作防护罩进行俯仰或偏航操作到指定角度时，防护罩前端轴颈与前盖板不完全球状结构外沿接触，阻止防护罩进行俯仰或偏航角度继续增大，完成空间球面机构在另外2个方向转动自由度的限位。

有益效果：

(1)本发明为机械臂转动力反馈手柄的空间球面机构提供了一种完全可靠的机械限位结构，保证空间球面机构在三个方向转动自由度的运动范围在安全区间内，提升了设备的可靠性。

(2)本发明充分利用空间球面机构固有结构，零件数量少，设备质量轻，节约了发射成本。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明中部分结构件的示意图；

图4为本发明中部分结构件的示意图；

图5为本发明中部分结构件的示意图；

图6为本发明中中心架的结构示意图；

图7为本发明中限位拨叉的结构示意图；

图8为本发明中动平台的结构示意图；

图9为本发明中防护罩的结构示意图。