[发明专利]含有差动轮系的混联六自由度力反馈装置

权利要求书

1.一种含有差动轮系的混联六自由度力反馈装置，其特征在于，包括：包括一个五自由度的并联机构和一个单自由度的串联机构；所述并联机构用于产生三个移动与两个转动运动，所述串联机构用于产生另一个转动运动；通过将所述串联机构串联在所述并联机构之上，整个混联装置可以实现六自由度运动的感知能力；所述并联机构包括定平台、动平台，以及布置在定平台与动平台之间的第一支链、第二支链、第三支链和约束支链；所述第一支链、第二支链和第三支链对称布置在定平台与所述动平台之间，所述定平台上布置有第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置与第五驱动装置；所述串联机构包括第六驱动装置及操作柄；所述操作柄由所述第六驱动装置进行驱动，可以相对第六驱动装置进行转动；所述并联机构的定平台固定在基座上，所述串联机构的第六驱动装置固定在所述并联机构的动平台上；

所述定平台的中间部分为镂空设计，在镂空部分的两端还分别固设有第一转动支架、第二转动支架、第三转动支架与第四转动支架；所述约束支链包括十字轴、圆柱齿轮A1、圆柱齿轮A2、锥齿轮A1、锥齿轮A2、圆柱齿轮B1、圆柱齿轮B2、锥齿轮B1、锥齿轮B2、驱动连杆B、连杆B、驱动连杆C、连杆C、连接杆B；所述十字轴包括第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴与第四转动轴；所述十字轴的第一转动轴与第四转动轴的转动轴线重合，所述第二转动轴与第三转动轴的转动轴线重合；所述第一转动轴与第四转动轴的转动轴线垂直于所述第二转动轴与第三转动轴的转动轴线；所述第一转动轴的转动轴线垂直；所述十字轴的第一转动轴与所述定平台的第一转动支架通过转动副连接；所述十字轴的第四转动轴与所述定平台的第四转动支架通过转动副连接；所述圆柱齿轮A1通过所述第四驱动装置进行驱动；所述第四驱动装置固设在所述第二转动支架上；所述圆柱齿轮A2与锥齿轮A1组成一个整体齿轮，该整体齿轮通过转动副与所述十字轴的第一转动轴连接，可以相对所述十字轴进行转动；所述圆柱齿轮A1与圆柱齿轮A2通过齿轮啮合，可以将所述圆柱齿轮A1的运动传递到所述圆柱齿轮A2上；所述锥齿轮A2通过转动副与所述十字轴的第二转动轴连接；所述锥齿轮A1与锥齿轮A2组成一对配合齿轮；所述圆柱齿轮A1、圆柱齿轮A2、锥齿轮A1、锥齿轮A2组成一套差动轮系，所述锥齿轮A2的转动不仅与所述圆柱齿轮A1的转动有关，还与所述十字轴绕其第一转动轴的转动有关；通过将所述驱动连杆B固接在所述锥齿轮A2上，可以将锥齿轮A2的转动传递到所述驱动连杆B上；所述圆柱齿轮B1通过所述第五驱动装置进行驱动；所述第五驱动装置固设在所述第三转动支架上；所述圆柱齿轮B2与锥齿轮B1组成一个整体齿轮，该整体齿轮通过转动副与所述十字轴的第四转动轴连接，可以相对所述十字轴进行转动；所述圆柱齿轮B1与圆柱齿轮B2形成一对齿轮配合关系；所述锥齿轮B2通过转动副与所述十字轴的第三转动轴连接；所述锥齿轮B1与锥齿轮B2形成一对齿轮配合关系；所述圆柱齿轮B1、圆柱齿轮B2、锥齿轮B1、锥齿轮B2组成另一套差动轮系，所述锥齿轮B2的转动不仅与所述圆柱齿轮B1的转动有关，还与所述十字轴绕其第四转动轴的转动有关；通过将所述驱动连杆C固接在所述锥齿轮B2上，可以将锥齿轮B2的转动传递到所述驱动连杆C上；所述十字轴绕其第一转动轴的转速与绕其第四转动轴的转速是一致的；为保证两套差动轮系互不干涉，所述锥齿轮A1、锥齿轮A2与锥齿轮B1、锥齿轮B2的齿轮参数互不相同；

所述驱动连杆B的一端通过转动副与所述连杆B连接；所述驱动连杆C的一端通过转动副与所述连杆C连接；所述连接杆B包括第一转动轴、第二转动轴与第三转动轴；所述连接杆B的第一转动轴与所述连杆B的一端通过转动副连接；所述连接杆B的第二转动轴与所述连杆C的一端通过转动副连接；所述动平台上的下部固设有转动孔，该转动孔通过转动副与所述连接杆B的第三转动轴连接。