[发明专利]一种医疗模拟用三自由度并联力反馈装置

摘要

本发明涉及一种医疗模拟用三自由度并联力反馈装置，包括前安装架、后安装架、平面四连杆机构、连接杆、动平台以及三维力传感器；三维力传感器固连在动平台前端；动平台与安装架是由三条支链构成，前面两条支链是相同的，支链是由平面四连杆机构和连接杆构成，连接杆一端与四连杆机构的摇杆通过球铰连接，另一端通过球铰与动平台前端相连；后面一条支链是由平面四连杆机构和虎克铰构成，四连杆机构摇杆通过虎克铰运动副与动平台后端相连；动平台由两部分通过紧固而成，平面四连杆机构曲柄转轴固定于电机转轴，摇杆通过转动轴承连接于安装架；本发明实现力反馈模拟训练，结构紧凑，增大了机构刚度，减小了机构质量。

主权项

1.一种医疗模拟用三自由度并联力反馈装置，其特征在于：包括：前安装架(10)、后安装架(6)和末端的动平台，所述动平台包括动平台前部分(15)和动平台后部分(1)固连而成；所述前安装架(10)、后安装架(6)与所述动平台之间有三条支链构成，其中所述前安装架(10)与所述动平台前部分(15)之间有两条结构相同的支链，所述后安装架(6)与所述动平台后部分(1)有一条支链；所述三条支链构成了并联机构的基本框架，能够使得末端所述动平台具有三个自由度；所述两条结构相同的支链包括：自前安装架(10)至动平台前部分(15)依次相连下的电机(9)、曲柄(5)、连杆(4)、摇杆(11)和连接杆(14)；所述电机(9)通过螺钉紧固于前安装架(10)，所述曲柄(5)通过螺钉压紧于所述电机轴上，实现四连杆机构驱动的输入；所述连杆(4)由位于中间的金属杆与位于两端的第一球铰(2)构成，所述连杆(4)两端分别经第一球铰(2)所固有的螺纹轴与所述曲柄(5)、所述摇杆(11)一侧的螺纹孔相连，所述曲柄(5)与所述连杆(4)和所述摇杆(11)与所述连杆(4)两处的转动副由所述第一球铰(2)提供；转轴(13)穿过所述摇杆(11)中间连接孔经轴承与所述前安装架(10)连接，使得所述摇杆(11)能够实现定轴转动；所述连接杆(14)是由位于中间金属杆和位于两端的第二球铰(2’)构成，所述连接杆(14)两端分别经所述第二球铰(2’)与所述摇杆(11)另一侧、所述动平台前部分(15)的一侧通过螺纹连接固定；所述后安装架(6)与所述动平台后部分(1)的一条支链包括：自后安装架(6)至动平台后部分(1)依次相连下的电机(9)、曲柄(5)、连杆(4)、摇杆(11)和虎克铰部件(23)；所述电机(9)通过螺钉紧固于后安装架(6)，所述曲柄(5)通过螺钉压紧于所述电机(9)的轴上，实现四连杆机构驱动的输入；所述连杆(4)两端分别经所述第一球铰(2)所固有的螺纹轴与所述曲柄(5)、所述摇杆(3)中间的螺纹孔相连，所述曲柄(5)与所述连杆(4)和所述摇杆(3)与所述连杆(4)两处的转动副由所述第一球铰(2)提供；转轴(7)穿过所述摇杆(3)一侧连接孔经轴承与所述后安装架(6)连接，使得所述摇杆(3)能够实现定轴转动；所述摇杆(3)经一侧轴向螺纹孔通过所述虎克铰部件(23)与所述动平台后部分(1)相连。