基于并联机构的全方位操纵杆系统
专利汇可以提供基于并联机构的全方位操纵杆系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种基于并联机构的全方位操纵杆系统，用于运动控制技术领域。包括：直线电位器活动杆、复位 弹簧 、连接架、动虎克铰、壳体、直线电位器本体、静虎克铰、球形 轴承 、操纵杆 手柄 。操纵杆手柄通过球形轴承穿过壳体，三个静虎克铰与壳体固定连接，三个直线电位器本体与三个静虎克铰连接，三个直线电位器活动杆设置在各自的直线电位器本体中，并分别与三个动虎克铰相连，而三个动虎克铰汇交于连接架；操纵杆手柄在壳体内部一端与连接架相连， 复位弹簧 一端与壳体相固定，另一端与连接架固定。本 发明 结构简单，体积小，装配容易，手感好，造价低，更重要的是，能够提供三维的信息，可广泛用于多方向信息输入、三维运动控制、复杂的空间运动执行设备。，下面是基于并联机构的全方位操纵杆系统专利的具体信息内容。
1、一种基于并联机构的全方位操纵杆系统，其特征在于，包括：直线电位器 活动杆(1)、复位弹簧(2)、连接架(3)、动虎克铰(4)、壳体(5)、直线电位器 本体(6)、静虎克铰(7)、球形轴承(8)、操纵杆手柄(9)，操纵杆手柄(9)通 过球形轴承(8)穿过壳体(5)，三个静虎克铰(7)与壳体(5)固定连接，三个 直线电位器本体(6)与三个静虎克铰(7)连接，三个直线电位器活动杆(1)设 置在各自的直线电位器本体(6)中，并且分别与三个动虎克铰(4)相连，而三个 动虎克铰(4)汇交于连接架(3)，操纵杆手柄(9)在壳体内部一端与连接架(3) 相连，并且连接架(3)与操纵杆手柄(9)形成一个转动副连接，复位弹簧(2) 一端与壳体(5)相固定，另一端与连接架(3)固定。
2、根据权利要求1所述的基于并联机构的全方位操纵杆系统，其特征是，三 个静虎克铰(7)在水平面上周向相差120°均等分布，三个直线电位器本体(6) 以各自连接的静虎克铰(7)为中心任意旋转。
3、根据权利要求1或者2所述的基于并联机构的全方位操纵杆系统，其特征 是，实际应用时，分别将三个直线电位器本体(6)的两个电阻固定端接电源正负 极，三个中间端输出电压。
4、根据权利要求1所述的基于并联机构的全方位操纵杆系统，其特征是，操 纵杆手柄(9)以球形轴承(8)为中心相对壳体(5)上下活动或摆动。
5、根据权利要求1所述的基于并联机构的全方位操纵杆系统，其特征是，连 接架(3)绕操纵杆手柄(9)轴线旋转。
6、根据权利要求1或者5所述的基于并联机构的全方位操纵杆系统，其特征 是，操作者操作操纵杆手柄(9)的动作反映到连接架(3)的空间位置变化上，实 现三个直线电位器电阻活动触点的位置变化。
技术领域
本发明涉及一种全方位操纵杆系统，特别是一种基于并联机构的全方位操纵杆 系统。用于运动控制技术领域。
背景技术
在进一步的文献检索中，尚未发现与本发明主题相同或者类似的文献报道。
发明内容
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：直线电位器活动杆、复位弹 簧、连接架、动虎克铰、壳体、直线电位器本体、静虎克铰、球形轴承、操纵杆手 柄。其连接方式为：操纵杆手柄通过球形轴承穿过壳体，这使得操纵杆手柄可以以 球形轴承为中心相对壳体上下活动或摆动；三个静虎克铰与壳体固定连接，它们在 水平面上相差120°周向均等分布；三个直线电位器本体与三个静虎克铰连接，它 们可以以各自相连的静虎克铰为中心任意旋转；三个直线电位器活动杆设置在各自 的直线电位器本体中并可以直线运动；三个直线电位器活动杆分别与三个动虎克铰 相连，而三个动虎克铰汇交于连接架；操纵杆手柄在壳体内部一端与连接架相连， 并且连接架与操纵杆手柄形成一个转动副连接，连接架可以绕操纵杆手柄轴线旋 转，但是不能沿操纵杆手柄轴线作直线运动；复位弹簧一端与壳体相固定，另一端 与连接架固定。
当操作者操作操纵杆手柄时，操纵杆手柄的姿态由于球形轴承的约束在另一端 带动连接架作相应的空间运动。由于连接架与三套直线电位器的活动杆通过动虎克 铰铰接，而三个直线电位器本体与三个静虎克铰连接，所以操作者操作操纵杆手柄 的动作反映到连接架的空间位置变化上，进而实现三个直线电位器电阻活动触点的 位置变化。实际应用时，可以分别将三个直线电位器的两个电阻固定端接电源正负 极，三个中间端输出电压。由于三个直线电位器的空间配置形式，通过将检测到的 三个直线电位器的输出值换算为它们的伸缩距离并经过并联机构运动学解算可以 得出操纵杆手柄在壳体外面端点的唯一的空间位置，因此可以用作三维的方向信息 输入设备。复位弹簧的设置，可以保证操纵杆手柄不受力时，能够自动回复到初始 状态。
与现有技术相比，本发明结构简单，体积小，装配容易，手感好，造价低，更 重要的是，它不像传统采用一对正交配置的旋转电位器的操纵杆只能实现二维方向 信息输入，而是能够提供三维的信息。本发明可以广泛的应用于多方向信息输入、 三维运动控制的场合，可以用于控制复杂的空间运动执行设备，例如机器人，可以 控制它们前后、左右或上下运动。
附图说明
图1本发明机构示意图
图2本发明机构俯视剖面图
图3本发明等效电路原理图
图4本发明工作示意图
具体实施方式
如图4所示，操纵杆手柄9的姿态由于球形轴承8的约束在另一端带动连接架 3作相应的空间运动。由于连接架3与三套直线电位器的活动杆1通过动虎克铰4 铰接，而三个直线电位器本体6与三个静虎克铰7连接，所以操作者操作操纵杆手 柄9的动作反映到连接架3的空间位置变化上，进而实现三个直线电位器电阻活动 触点的位置变化。实际应用时，可以分别将三个直线电位器的两个电阻固定端接电 源正负极，三个中间端输出电压。由于三个直线电位器的空间配置形式，通过将检 测到的三个直线电位器的输出值换算为它们的伸缩距离并经过并联机构运动学解 算可以得出操纵杆手柄9在壳体5外面端点的唯一的空间位置，因此可以用作三维 的方向信息输入设备。复位弹簧2的设置，可以保证操纵杆手柄不受力时，能够自 动回复到初始状态。
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