远程操作装置操作轴的力反馈方法及力反馈装置与流程

本发明涉及远程操作装置领域，尤其涉及远程操作装置操作轴的力反馈方法及力反馈装置。

背景技术：

远程操作装置用于间接控制执行装置，执行装置根据远程操作装置发出的动作信号，进行动作。由于远程操作装置和执行装置非直接连接，因此操作远程操作装置时，操作人员手部无反馈力，操作体验差，容易出现误动作。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明公开了远程操作装置操作轴的力反馈方法，包括如下步骤：

操作轴被施加操作力；

检测步骤操作轴被施加操作力的大小；

若步骤检测的数值大于等于第一设定值则操作轴可以被转动；若步骤检测的数值小于第一设定值，则操作轴不可以被转动。

若权利要求1中步骤检测的数值大于等于第一设定值且小于等于第二设定值，则操作轴可以被转动；若权利要求1中步骤检测的数值小于第一设定值或大于第二设定值，则操作轴不可以被转动。

本发明还公开了远程操作装置操作轴的力反馈装置，包括操作轴固定座、力反馈涡轮、力反馈蜗杆、力反馈传动轴、力反馈轴套、力反馈弹簧、力反馈压力传递板、力反馈压力传感器、力反馈限位板、力反馈联轴器和力反馈电机；所述操作轴固定座可转动的固定有操作轴；所述力反馈涡轮套置于所述操作轴上；所述力反馈蜗杆和所述力反馈涡轮啮合；所述力反馈蜗杆可滑动的套置于所述力反馈传动轴且所述力反馈蜗杆相对于所述力反馈传动轴不能转动；所述力反馈传动轴的一端依次穿过所述力反馈轴套、所述力反馈弹簧、所述力反馈压力传递板、所述力反馈限位板通过所述力反馈联轴器和所述力反馈电机的输出轴连接；所述力反馈传动轴的另一端依次穿过所述力反馈轴套、所述力反馈弹簧、所述力反馈压力传递板、所述力反馈限位板；所述力反馈轴套、所述力反馈压力传递板均可沿所述力反馈传动轴的轴向滑动；所述力反馈限位板和所述力反馈压力传递板中间设置所述力反馈压力传感器；所述力反馈弹簧将所述力反馈轴套压紧于所述力反馈蜗杆的轴端，将所述力反馈压力传递板压紧于所述力反馈压力传感器；所述力反馈电机和所述力反馈限位板均固定于所述操作轴固定座；所述力反馈轴套可在所述操作轴固定座内转动和滑动；力反馈电机由控制器进行控制；力反馈压力传感器测量值传输至控制器。

还包括力反馈限位板调整板；远离所述力反馈电机的所述力反馈限位板通过所述力反馈限位板调整板固定于所述操作轴固定座；通过调整所述力反馈限位板调整板可调整远离所述力反馈电机的所述力反馈限位板沿着所述力反馈传动轴轴向的位置。

所述力反馈传动轴截面可加工成多边形并且所述力反馈蜗杆轴向内部也加工成适配的多边形。

所述操作轴连接有编码器；所述编码器用于测量操作轴转动的角度。

本发明的有益效果是：本发明解决了远程操作装置操作时，操作人员手部无反馈力的问题，操作人员操作时手部感受到一定的阻力，增加操作体验；通过调整第一设定值可以调整操作人员操作时手部感受到阻力的大小；操作力过大时，控制器进行报警，提示操作力异常，可以有效防止操作人员误操作。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为图1的正视图。

图3为图1的右视图。

图4为图2中沿a-a向的剖视图。

图5为图3中沿b-b向的剖视图。

图6为本发明的爆炸图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

远程操作装置操作轴的力反馈方法，其特征在于，包括如下步骤：

操作轴被施加操作力；

检测步骤操作轴被施加操作力的大小；

若步骤检测的数值大于等于第一设定值且小于等于第二设定值（第二设定值大于等于第一设定值），则操作轴可以被转动；若步骤检测的数值小于第一设定值或大于第二设定值，则操作轴不可以被转动。

参照附图1-6，远程操作装置操作轴的力反馈装置，包括操作轴固定座3、力反馈涡轮w1、力反馈蜗杆w2、力反馈传动轴w3、力反馈轴套w4、力反馈弹簧w5、力反馈压力传递板w6、力反馈压力传感器w7、力反馈限位板w8、力反馈联轴器w9和力反馈电机w11；所述操作轴固定座3可转动的固定有操作轴1；所述力反馈涡轮w1套置于所述操作轴1上；所述力反馈蜗杆w2和所述力反馈涡轮w1啮合；所述力反馈蜗杆w2可滑动的套置于所述力反馈传动轴w3且所述力反馈蜗杆w2相对于所述力反馈传动轴w3不能转动；所述力反馈传动轴w3的一端依次穿过所述力反馈轴套w4、所述力反馈弹簧w5、所述力反馈压力传递板w6、所述力反馈限位板w8通过所述力反馈联轴器w9和所述力反馈电机w11的输出轴连接；所述力反馈传动轴w3的另一端依次穿过所述力反馈轴套w4、所述力反馈弹簧w5、所述力反馈压力传递板w6、所述力反馈限位板w8；所述力反馈轴套w4和所述力反馈压力传递板w6均可沿所述力反馈传动轴w3的轴向滑动；所述力反馈限位板w8和所述力反馈压力传递板w6中间设置所述力反馈压力传感器w7；所述力反馈弹簧w5将所述力反馈轴套w4压紧于所述力反馈蜗杆w2的轴端，将所述力反馈压力传递板w6压紧于所述力反馈压力传感器w7；所述力反馈电机w11和所述力反馈限位板w8均固定于所述操作轴固定座3；所述力反馈轴套w4可在所述操作轴固定座3内转动和滑动；力反馈电机w11由控制器进行控制；力反馈压力传感器w7测量值传输至控制器。

还包括力反馈限位板调整板w12；远离所述力反馈电机w11的所述力反馈限位板w8通过所述力反馈限位板调整板w12固定于所述操作轴固定座3；通过调整所述力反馈限位板调整板w12可调整远离所述力反馈电机w11的所述力反馈限位板w8沿着所述力反馈传动轴w3轴向的位置。这样可以调整力反馈压力传感器w7在操作轴1初始状态时的测量值。

所述力反馈传动轴w3截面可加工成多边形并且所述力反馈蜗杆w2轴向内部也加工成适配的多边形；多边形可以为三角形、四边形、五边形或者六边形。

所述操作轴1连接有编码器4；所述编码器4用于测量操作轴1转动的角度；执行装置相对应的执行轴根据编码器4的测量值进行相应的动作。

远程操作装置操作轴的力反馈装置工作原理说明：由于蜗轮蜗杆传动时，若涡轮主动转动，则涡轮蜗杆具有自锁作用，因此操作人员主动操作操作轴1时，操作轴1带动力反馈涡轮w1产生相应的转动趋势；力反馈蜗杆w2沿着力反馈传动轴w3的轴向滑动，两侧的力反馈压力传感器w7测量值发生变化并传输至控制器，控制器通过力反馈压力传感器w7测量值的变化值结合传动关系可以换算出操作轴1所受的操作力；当操作轴1所受的操作力小于第一设定值时，操作轴1被锁死，不动作；当操作轴1所受的操作力大于等于第一设定值时，控制器控制力反馈电机w11带动力反馈传动轴w3转动，从而带动力反馈涡轮w1朝着产生相应的转动趋势进行转动，这样可以使操作人员操作时手部感受到一定的阻力，增加操作体验；通过调整第一设定值可以调整操作人员操作时手部感受到阻力的大小；当操作轴1所受的操作力大于第二设定值时，操作轴1被锁死，不动作，同时控制器进行报警，提示操作力异常，这样可以有效防止操作人员误操作。

本发明解决了远程操作装置操作时，操作人员手部无反馈力的问题，操作人员操作时手部感受到一定的阻力，增加操作体验。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。