[发明专利]磁流变力反馈式数据手套及应用其实现远程操作的方法

摘要

本发明公开了一种磁流变力反馈式数据手套及应用其实现远程操作的方法，手套包括机械部分和控制系统部分，机械部分包括支架、设置在支架前方的四个四指连杆组和一个拇指连杆组、设置在支架顶部的磁流变阻尼器，四指连杆组和拇指连杆组的关节处分别安装角度传感器，角度传感器、磁流变阻尼器分别与控制系统部分连接，由角度传感器、磁流变阻尼器构成力觉来源机构。本发明还公开了应用该手套实现远程操作的方法，具有操作的舒适感高、实现临场感好的优点，可使操作者更加真实的融入到操作的过程中。

主权项

1.磁流变力反馈式数据手套，其特征在于：包括机械部分和控制系统部分，机械部分包括支架，支架底部前方设有一一对应于人体手部食指、中指、无名指、小指的四指连杆组，以及对应于人体手部拇指的拇指连杆组，四个四指连杆组的结构相同，支架顶部后侧对应四个四指连杆组以及一个拇指连杆组后端分别设置有磁流变阻尼器，磁流变阻尼器的活塞杆杆端分别指向前方，其中：每个四指连杆组分别包括从后向前依次设置在支架前方的四指近指端指套、四指中指端指套、四指远指端指套，四指近指端指套与四指中指端指套之间、四指中指端指套与四指远指端指套之间铰接连接，四指远指端指套顶部铰接有倾斜向上的四指连杆VII，四指中指端指套顶部铰接有倾斜向上的四指连杆VI，四指连杆VI、四指连杆VII上端相互铰接且铰接处构成四指远端关节点，由四指远指端指套、四指中指端指套、四指连杆VI、四指连杆VII构成一个平面四杆机构；四指近指端指套顶部铰接有倾斜向上的四指连杆IV，四指连杆IV上端与四指远端关节点之间铰接有四指连杆V，且四指连杆V与四指连杆IV铰接处构成四指中间关节点，由平面四杆机构与四指近指端指套、四指连杆IV、四指连杆V并联构成平面多杆机构；平面多杆机构中的四指中间关节点处向后铰接有四指连杆III，四指连杆III后端铰接有倾斜向下的四指连杆II，且四指连杆III与四指连杆II铰接处构成四指近端关节点，四指连杆II下端铰接在支架底部前侧，构成平面多杆机构与四指连杆II、四指连杆III、支架的并联关系；四指近端关节点处向后上方倾斜连接有四指连杆I，四指连杆I后端与位置对应的磁流变阻尼器中活塞杆杆端之间铰接有滑块；所述拇指连杆组包括从后向前依次设置在支架前方的拇指近指端指套、拇指远指端指套，拇指近指端指套、拇指远指端指套之间铰接连接，拇指远指端指套上部铰接有倾斜向上的拇指连杆I，拇指近指端指套上部铰接有倾斜向上的拇指连杆III，拇指连杆I上端与拇指连杆III上端相互铰接且铰接处构成拇指关节点，由拇指近指端指套、拇指远指端指套、拇指连杆III、拇指连杆I构成一个平面四杆机构；拇指近指端指套朝向最近四指连杆组的内侧面铰接有拇指连杆II，拇指连杆II向拇指近指端指套内侧延伸；所述支架底部前侧对应拇指连杆组位置设有三轴球铰链，三轴球铰链一个铰接口中向后球铰接有拇指连杆VI，三轴球铰链另一个铰接口中倾斜向上球铰接有拇指连杆VIII，三轴球铰链第三个铰接口中向拇指连杆组内侧方向球铰接有拇指连杆IV，其中拇指连杆IV杆端与拇指连杆II杆端之间铰接有拇指连杆VIIII，且拇指连杆VIIII与拇指连杆II铰接处构成拇指内侧关节点，拇指连杆VIII杆端与拇指关节点之间铰接有拇指连杆VII，拇指连杆VI后端向后铰接有拇指连杆V，拇指连杆V后端与位置对应的磁流变阻尼器中活塞杆杆端之间铰接有滑块；位于四个四指连杆组各个关节点处、拇指连杆组各个关节点处分别设有角度传感器，所述角度传感器、磁流变阻尼器分别与控制系统部分连接，由角度传感器、磁流变阻尼器构成力觉来源机构。