CN113618700B - 遥操作机械手及其手柄传动结构、遥操作设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种遥操作机械手及其手柄传动结构、遥操作设备，手柄传动结构包括，安装架、第一传动机构、第二传动机构和第三传动结构，安装架包括两相对设置的侧臂和连接两侧臂底端的底端连接臂；第一传动机构包括第一电机，该第一电机与底端连接臂连接；第二传动机构包括第二电机及与第二电机相连接的传动轴，第二电机安装于安装架的一侧臂，传动轴的第一端穿设于安装架的一侧臂，第二端穿设于安装架的另一侧臂；第三传动机构包括第三电机，该第三电机交叉设置在传动轴上。本发明技术方案的手柄传动结构的结构更加简单、结构更加紧凑。

Description

遥操作机械手及其手柄传动结构、遥操作设备

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种遥操作机械手及其手柄传动结构、遥操作设备。

背景技术

遥操作机器人作为机器人的一个重要分支，一直受到许多研究机构和研究人员的关注和重视。遥操作机器人是指在人的操纵下能在人难以接近的环境中完成复杂操作的一种远距离操作机器人，其应用于航空、医疗、救援、工业等众多领域。

遥操作机器人包括主机械手和从机械手，操纵者通过手动操控主机械手，可使从机械手跟随主机械手的动作运动以进行任务操作，同时从机械手的工作状态可实时反馈至主机械手上以便操纵者感知，方便操纵者做出正确决策。

现有的遥操作机器人的机械手，其手柄的各个自由度的传动机构，需要采用多个安装架依次相连，导致手柄的传动结构复杂、不紧凑。

发明内容

本发明提供一种遥操作机械手的手柄传动结构，旨在解决现有机械手的手柄的传动结构复杂、不紧凑的问题。

为实现上述目的，本发明提出的遥操作机械手的手柄传动结构，包括，

安装架，包括两相对设置的侧臂和连接两侧臂底端的底端连接臂；

第一传动机构，包括第一电机，该第一电机与底端连接臂连接；

第二传动机构，包括第二电机及与第二电机相连接的传动轴，第二电机安装于安装架的一侧臂，传动轴的第一端穿设于安装架的一侧臂，第二端穿设于安装架的另一侧臂；以及，

第三传动机构，包括第三电机，该第三电机交叉设置在传动轴上。

其中，第二电机与传动轴垂直设置，第二传动机构还包括传动配合的第一传动轮和第二传动轮，第一传动轮与第二电机的输出轴连接，第二传动轮同轴固定在传动轴的一端。

其中，第一传动轮与第二传动轮为锥齿轮副。

其中，传动轴上设有沿其径向设置的安装通孔，第三电机穿插于安装通孔中。

其中，还包括位于两侧臂之间的安装管，

安装管包括交叉的第一管段和第二管段，

第三电机同轴安装于第一管段内，

传动轴位于第二管段内且与第二管段同轴，

第二管段的一端与安装架的一侧臂转动连接，第二管段的另一端与安装架的另一侧臂转动连接。

其中，第一管段内设有第一电机安装座，第一电机安装座与第一管段固定连接，第三电机的外壳与第一电机安装座连接。

其中，第一管段内还设有第一转接轴和第一转接座，第三电机的输出轴朝向第一管段远离底端连接臂的一端，第一转接轴与第三电机的输出轴连接，第一转接座与第一转接轴连接。

其中，第一管段内还设有第一轴承座和第一轴承，第一轴承座套设于第一转接轴上，并与第一管段固定连接，第一轴承设置于第一轴承座与第一转接轴之间。

其中，第二管段的内壁设有第一固定部，传动轴的外周壁上设有第二固定部，第一固定部与第二固定部连接固定。

其中，还包括第三管段，

第三管段套设在第一电机上，其远离底端连接臂的一端用于连接遥操作机械手的小臂。

其中，第三管段内还设有第二电机安装座，第二电机安装座与第三管段固定连接，第一电机的外壳与第二电机安装座连接，第一电机的输出轴与底端连接臂连接。

其中，第三管段内还设有第二转接轴和第二转接座，第一电机的输出轴与第二转接轴连接，第二转接座的两端分别与第二转接轴和底端连接臂连接。

其中，第三管段内还设有第二轴承座和第二轴承，第二轴承座套设于第二转接轴上，并与第三管段固定连接，第二轴承设置于第二轴承座与第二转接轴之间。

其中，安装架的任一侧臂上设有检测传动轴转动参数的第一编码器。

其中，第一编码器设于安装架的另一侧臂，第一编码器包括码盘和读头；

码盘相对固定于传动轴上，读头相对固定于另一侧臂上；或

读头相对固定于传动轴上，码盘相对固定于另一侧臂上。

其中，另一侧臂上还设有线缆转接板。

其中，第一电机为减速电机；和/或

第二电机为减速电机；和/或

第三电机为减速电机。

其中，第一电机的电机端设有第二编码器，第一电机的减速输出端设有第三编码器；和/或

第二电机的电机端设有第四编码器；和/或

第三电机的电机端设有第五编码器，第三电机的减速输出端设有第六编码器。

本发明进一步还提供一种遥操作机械手，包括上述的手柄传动结构。

本发明进一步还提供一种遥操作设备，包括从机械手和上述的遥操作机械手，所述遥操作机械手与所述从机械手通信连接。

本发明手柄传动结构技术方案，第一传动机构的第一电机连接在安装架的底端连接臂，第二传动机构的第二电机安装在安装架的一侧臂，第二传动机构的传动轴的两端分别穿设于安装架的两侧臂上，第三传动机构交叉设置在传动轴上；三个传动机构仅通过一个安装架即完成相连，相较于现有技术需要采用多个安装架依次相连的方式而言，本发明手柄传动结构的结构更加简单、结构更加紧凑。

附图说明

图1为本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图；

图3为本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图；

图4为图3实施例中的部分结构示意图；

图5为图3实施例中的部分结构的纵截面示意图；

图6为图3实施例中的部分结构的爆炸示意图；

图7为图3实施例中的安装管的结构示意图；

图8为图3实施例中的部分结构示意图；

图9为图3实施例中的第三管段的结构示意图；

图10为图3实施例中的部分结构的爆炸示意图；

图11为图3实施例中的部分结构的纵截面示意图；

图12为本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图；

图13为本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图；

图14为本发明一实施例中的遥操作机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

遥操作系统，也可以叫做遥操作设备、力反馈系统，或力反馈设备，它是一种至少由主机械手和从机械手组成的远程操控设备。其中，主机械手供用户手动操作，可以设置在任何不妨碍其运动的环境中，主机械手至少具有3个自由度以实现末端关节的移动。从机械手与主机械手分体，是具有独立作业能力的机械手设备，与主机械手配合后主要作为随主机械手的操控指令而作业的角色，从机械手一般设置于工作现场。

主机械手与从机械手，在总体形态上，可以采用大致相同的结构。比如在一种情况下，主机械手具有底座、若干关节和手柄；每两个关节之间通过关节臂连接，其中，若干关节可以包括相对底座可水平转动的转台、第一关节（相对底座在某一平面上下摆动）、第二关节（相对第一关节在另一平面上摆动或转动），或者包括六个关节、七个关节等形态；手柄作为供用户操控（可采用比如握持的接触方式）的一端，设置于若干关节中的末端关节，能够在用户的操控动作下运动。从机械手也同样具有底座、若干关节，以及设置于末端关节的末端执行器，其中底座、若干关节可采用与主机械手一致的构造，比如关节构型、相对运动方式、自由度都完全一致，只有末端执行器的构型与手柄不同。以上所说的主机械手与从机械手的形态大致相同，主要指机械臂这部分结构一致。

主机械手与从机械手，在总体形态上，也可以采用异构的形式。比如在一种情况下，从机械手采用常见的六轴协作机器人。而主机械手则具有底座、设置于底座上的串联的六个关节和手柄；每两个关节之间通过关节臂连接。其中，第一关节可水平转动（也可称为转台）、第二关节的关节臂可相对第一关节在竖直平面内摆动或转动，第三关节的关节臂可相对第二关节在竖直平面内摆动或转动，第四关节可绕第三关节的关节臂转动，第五关节的转轴与第四关节的转轴垂直，第六关节可绕第五关节的关节臂转动。在这种情况下，主机械手与从机械手在机械臂这部分的结构不同，以致于主机械手的末端关节上连接的手柄呈现方便握持动作的姿态，而从机械手的末端执行器则呈便于作业的姿态。

主机械手与从机械手之间如何实现交互：主机械手与从机械手之间可通过线缆连接通信，或者采用远程无线通信方式，用户操控手柄动作，反应到主机械手的各关节数据，传输至从机械手，从机械手通过比例映射法、位置-速度映射法、工作空间分块映射法等空间映射方法，将主机械手的手柄的笛卡尔空间位姿转换为从机械手的末端执行器的笛卡尔空间位姿以执行相应动作。从机械手在执行动作过程中，力感知或触觉等感觉传感器所感应的数据信息，同样反馈到主机械手，主机械手通过各关节电机驱动手柄动作使用户获得力感知。

本发明主要针对其中主机械手的结构进行改造优化，本文本中所提及的机械手均主要指代主机械手，但是不可排除的是，存在部分情况下，从机械手与主机械手采用相同构造，因此本发明也可能同样适用于采用同类构造的其他机械手，其中包括从机械手。

本发明提出一种遥操作机械手的手柄传动结构。

参阅图1，图1是本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图。

在本实施例中，该遥操作机械手的手柄传动结构，包括：

安装架100，包括两相对设置的侧臂110和连接两侧臂110底端的底端连接臂120；

第一传动机构，包括第一电机10，该第一电机10与底端连接臂120连接；

第二传动机构，包括第二电机20及与第二电机20相连接的传动轴30，第二电机20安装于安装架100的一侧臂110，传动轴30的第一端穿设于安装架100的一侧臂110，第二端穿设于安装架100的另一侧臂110；以及，

第三传动机构，包括第三电机40，该第三电机40交叉设置在传动轴30上。

本实施例的手柄传动结构在遥操作机械手中安装使用时，第三电机40的输出轴与手柄相连。

第一电机10通过其输出轴与底端连接臂120相连，安装架100随第一电机10的输出轴一起转动，安装架100与第一电机10的输出轴存在两种转动情形：1、第一电机10驱动安装架100进行转动；2、用户操作手柄使安装架100转动，安装架100带着第一电机10的输出轴转动。

第二电机20的输出轴与传动轴30连接相互传动，传动轴30与第二电机20的输出轴存在两种转动情形：1、第二电机20通过其输出轴驱动传动轴30相对安装架100进行转动；2、用户操作手柄使传动轴30相对安装架100进行转动，传动轴30传动第二电机20的输出轴转动。

第三电机40的输出轴与手柄存在两种转动情形：1、第三电机40驱动手柄转动；2、用户操作手柄转动，手柄带着第三电机40的输出轴转动。

本实施例的遥操作机械手的手柄传动结构，第一传动机构的第一电机10连接在安装架100的底端连接臂120，第二传动机构的第二电机20安装在安装架100的一侧臂110，第二传动机构的传动轴30的两端分别穿设于安装架100的两侧臂110上，第三传动机构的第三电机40交叉设置在传动轴30上；三个传动机构仅通过一个安装架100即完成相连，相较于现有技术需要采用多个安装架100依次相连的方式而言，本实施例手柄传动结构的结构更加简单、结构更加紧凑。

参阅图2，图2是本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图。

在本实施例中，第二电机20与传动轴30垂直设置，第二传动机构还包括传动配合的第一传动轮50和第二传动轮60，第一传动轮50与第二电机20的输出轴连接，第二传动轮60同轴固定在传动轴30的一端。通过将第二电机20垂直传动轴30设置，使第二电机20更贴近安装架100的侧臂110设置，使第二电机20与侧臂110共用更多的尺寸，相较于第二电机20立在侧臂110上安装而言，进一步有效的提升了手柄传动结构整体的紧凑性。第二电机20垂直传动轴30设置后，通过传动配合的第一传动轮50和第二传动轮60实现第二电机20的输出轴与传动轴30之间的变向运动传递。

在一些实施例中，第一传动轮50与第二传动轮60为锥齿轮副，即第一传动轮50与第二传动轮60为两个相互啮合的锥齿轮。第一传动轮50与第二传动轮60通过采用锥齿轮传动，传动更加稳定。当然，在其它的实施例中，第一传动轮50与第二传动轮60还可采用其它实现相同传动功能的传动轮部件。

在一些实施例中，第一传动轮50的齿轮半径小于第二传动轮60的齿轮半径，使第二电机20的输出轴侧向传动轴30侧进行一定减速比的传动，具体可根据减速比需求选用对应尺寸大小的第一传动轮50和第二传动轮60。

在一些实施例中，第三电机40交叉设置在传动轴30上的方案采用：传动轴30上设有沿其径向设置的安装通孔，第三电机40穿插于安装通孔中。通过采用此方案，使第三电机40与传动轴30的安装更加便捷。在一些实施例中，安装通孔采用内径与第三电机40的壳体外径适配，使安装通孔的内壁贴合第三电机40的壳体外周壁，相互紧密配合，避免第三电机40在安装通孔中产生晃动，连接更加稳定。当然，在其他实施中，第三电机40还可采用其它方式交叉设置在传动轴30上。

参阅图3，图3是本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图。

在本实施例中，手柄传动结构还包括位于两侧臂之间安装管200，安装管200包括交叉的第一管段210和第二管段220，第三电机40同轴安装于第一管段210内，传动轴30位于第二管段220内且与第二管段220同轴，第二管段220的一端与安装架100的一侧臂110转动连接，第二管段220的另一端与安装架100的另一侧臂110转动连接。

通过十字形的安装管200将第三电机40和传动轴30交叉安装于其内，使第三电机40跟随传动轴30转动更加稳定，整体外观更加简洁；并且，安装管200位于安装架100的两侧臂之间，充分利用两侧臂之间的空间，不增大整体结构的尺寸，更加的紧凑。

在一些实施例中，第一管段210与第二管段220为一体成型。

在一些实施例中，第一管段210与第二管段220垂直交叉呈十字型结构。

结合参阅图3至图7，图4是图3实施例中的部分结构示意图；

图5是图3实施例中的部分结构的纵截面示意图；

图6是图3实施例中的部分结构的爆炸示意图；

图7是图3实施例中安装管200的结构示意图。

在本实施例中，第一管段210内设有第一电机安装座71，第一电机安装座71与第一管段210固定连接，第三电机40的外壳与第一电机安装座71连接。第三电机40通过第一电机安装座71固定安装在第一管段210内。

在一些实施例中，第一电机安装座71为中间开孔的圆盖形结构，第三电机40的输出轴穿过第一电机安装座71，第一电机安装座71固定连接在第三电机40的外壳靠近其输出轴的一端。

在一实施例中，第一管段210的内壁凸设有第一台阶211，第一电机安装座71抵接第一台阶211并通过连接件（例如螺钉）与第一台阶211固定连接，如此，第三电机40与第一管段210安装简单、便捷。

在一些实施例中，第二管段220的内壁设有第一固定部221，传动轴30的外周壁上设有第二固定部31，第一固定部221与第二固定部31连接固定，使第二管段220与传动轴30相对固定。第一固定部221与第二固定部31可通过螺钉锁紧固定，或通过卡扣结构扣接固定，等等。

在一些实施例中，第一固定部221为第二管段220的内壁上设置的第二台阶，第二固定部31为传动轴30的外周壁上设有固定凸台，固定凸台抵接第二台阶并通过连接件（例如，螺钉）与第二台阶固定连接。固定凸台可以为沿传动轴30的周向连续设置的完整一圈，也可以是沿传动轴30的周向间隔分布设置的若干个。在一些实施例中，安装架100的另一侧臂110朝向第二管段220的一侧设有环形凸台111，环形凸台111与传动轴30同轴，第二管段220的另一端套设于环形凸台111上。

在一些实施例中，第一管段210远离第三电机40的输出轴的一端连接有管盖230，第一管段210靠近第三电机40的输出轴的一端用于与手柄对接安装。通过管盖230将第一管段210封口，使安装管200的整体外观简洁。

在一些实施例中，第一管段210内还设有第一转接轴72和第一转接座73，第三电机40的输出轴朝向第一管段210远离底端连接臂120的一端，第一转接轴72与第三电机40的输出轴连接，第一转接座73与第一转接轴72连接。第一转接座73用于与遥操作机械手的手柄相连，使手柄与第三电机40的输出轴连接传动。

在一些实施例中，第一管段210内还设有第一轴承座74和第一轴承75，第一轴承座74套设于第一转接轴72上，并与第一管段210固定连接，第一轴承75设置于第一轴承座74与第一转接轴72之间。通过第一轴承座74和第一轴承75对第一转接轴72的作用，使第三电机40的输出轴与手柄之间的传动更加稳定。在一些实施例中，第一轴承座74固定连接第一电机安装座71上。

在一些实施例中，第一管段210内还设有第一线缆转接板76，第一线缆转接板76用于转接手柄的上接过来的线束、第三电机40的信号线和电源线，以及第三电机40上的编码器的信号线和电源线等。该第一线缆转接板76可以与第一电机安装座71连接，也可以与第一管段210内连接。

在一些实施例中，第一线缆转接板76呈环状，并套设在第三电机40上。

结合参阅图3及图8至图11，图8是图3实施例中的部分结构示意图；

图9是图3实施例中的第三管段400的结构示意图；

图10是图3实施例中的部分结构的爆炸示意图；

图11是图3实施例中的部分结构的纵截面示意图。

在本实施例中，手柄传动结构还包括第三管段400，第三管段400套设在第一电机10上，其远离底端连接臂120的一端用于连接遥操作机械手的小臂。通过第三管段400实现第一电机10与小臂连接。

在一些实施例中，第三管段400内还设有第二电机安装座81，第二电机安装座81与第三管段400固定连接，第一电机10的外壳与第二电机安装座81连接，第一电机10的输出轴与底端连接臂120连接。

在一些实施例中，第二电机安装座81为圆盖形结构，第一电机10的输出轴穿过第二电机安装座81，第二电机安装座81固定连接在第一电机10的外壳靠近其输出轴的一端。

在一些实施例中，第三管段400内设有第三台阶401，第二电机安装座81抵接第三台阶401并通过连接件（例如螺钉）与第三台阶401固定连接，如此，第一电机10与第三管段400安装简单、便捷。

在一些实施例中，第三管段400内还设有第二转接轴82和第二转接座83，第一电机10的输出轴与第二转接轴82连接，第二转接座83的两端分别与第二转接轴82和底端连接臂120连接，使底端连接臂120与第一电机10的输出轴连接传动。

在一些实施例中，第三管段400内还设有第二轴承座84和第二轴承85，第二轴承座84套设于第二转接轴82上，并与第三管段400固定连接，第二轴承85设置于第二轴承座84与第二转接轴82之间。通过第二轴承座84和第二轴承85对第二转接轴82的作用，使第一电机10的输出轴与底端连接臂120之间的传动更加稳定。在一些实施例中，第二轴承座84固定连接第二电机安装座上。

在一些实施例中，第三管段400内还设有第二线缆转接板86，第二线缆转接板86用于转接从安装架100上接过来的线束、第一电机10的信号线和电源线，以及第一电机10上的编码器的信号线和电源线等。该第二线缆转接板86可以与第二电机安装座81连接，也可以连接固定在与第三管段400内。

在一些实施例中，第二线缆转接板86呈环状，并套设在第一电机10上。

参阅图12，图12是本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图。

在一些实施例中，手柄传动结构还包括两外罩300，每一外罩300安装于安装架100的一侧臂110，与侧臂110共同形成安装腔。通过两外罩300的设置，安装架100的侧臂110上的第二电机20、第一传动轮50、第二传动轮60等部件均位于外罩300与侧壁之间的安装腔内，外观更简洁。

在一些实施例中，两外罩300靠近底端连接臂120的一端相向延伸有与底端连接臂120相对的底壳段，两底壳段对接并与底端连接臂120形成连通腔，连通腔与安装腔连通。

在一些实施例中，手柄传动结构的安装操作过程可为：1、将传动轴30穿插在第二管段220中并与第二管段220固定；2、将连接好第一电机安装座71的第三电机40从第一管段210的一端插入，使第三电机40穿插在传动轴30的安装通孔中并与第一管段210连接固定；3、将两侧臂110分别通过轴承转动套接在传动轴30的两端；4、将第一电机10的输出轴与底端连接臂120连接；5、将两侧臂110的底端连接到底端连接臂120上；6、将两外罩300与两侧臂110安装固定。

参阅图13，图13是本发明一实施例中的遥操作机械手的手柄传动结构的结构示意图。

在本实施例中，安装架100的任一侧臂110上设有检测传动轴30转动参数的第一编码器600。通过第一编码器600检测传动轴30的转动参数，以确定第二电机20的转动参数。

在一些实施例中，第一编码器600设于安装架的另一侧臂110，第一编码器600包括码盘和读头。其中，码盘相对固定于传动轴30上，读头相对固定于另一侧臂110上；或，读头相对固定于传动轴30上，码盘相对固定于另一侧臂110上。通过第一编码器600与第二电机20分别设于安装架100的两侧臂110，使第二电机20和第一编码器600的安装互不干扰，安装更加方便；并且更加均衡了安装架100的两侧臂110的空间使用，使整体结构更加紧凑；另外，还避免了单一侧臂110上安装部件过多，导致手柄传动结构整体重心向一侧过多偏移的情况，更好的保证了手柄传动结构的稳定性。

在一些实施例中，安装架100的另一侧臂110上还设有第三线缆转接板800，进一步均衡了安装架100的两侧臂110的空间使用。第三线缆转接板800用于转接经安装架100走线的线束，对安装架100中的线束进行转接整合，减少线束数量，使线束走线更方便、简洁，并且第三线缆转接板800的设置，方便了第一编码器600的接线。

在一些实施例中，第一电机10为减速电机；和/或，第二电机20为减速电机；和/或，第三电机40为减速电机。通过采用减速电机的减速传动效果，传动精度更高。

在一些实施例中，第一电机10、第二电机20和第三电机40均为减速电机。

参阅图6和图10，在本实施例中，第一电机10的电机端设有第二编码器，第一电机10的减速输出端设有第三编码器500；和/或，第二电机20的电机端设有第四编码器；和/或，第三电机40的电机端设有第五编码器，第三电机40的减速输出端设有第六编码器700。通过采用电机端设置的编码器和减速端设置的编码器共同确定电机的转动参数，转动参数的确定更准确。

在一些实施例中，第一电机安装座71和第一轴承座74均为圆盖形结构，第一电机安装座71与第一轴承座74对接形成第一容纳腔，第六编码器700安装在该第一容纳腔中；第二电机安装座81与第二轴承座84均为圆盖形结构，第二电机安装座81与第二轴承座84对接形成第二容纳腔，第三编码器500安装在第二容纳腔中。

本发明还提出一种遥操作机械手。

参阅图14，图14是本发明一实施例中的遥操作机械手的结构示意图。

在本实施例中，该遥操作机械手1包括手柄传动结构2，该手柄传动结构2的具体结构参照上述实施例。由于本遥操作机械手1采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果的技术效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种遥操作设备，包括从机械手和遥操作机械手1，该遥操作机械手1与从机械手或机械臂之间通信连接，该遥操作机械手1的具体结构参照上述实施例。由于本遥操作设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果的技术效果，在此不再一一赘述。

以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (16)

1.一种遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，包括，

安装架，包括两相对设置的侧臂和连接两所述侧臂底端的底端连接臂；

第一传动机构，包括第一电机，该第一电机与所述底端连接臂连接；

第二传动机构，包括第二电机及与所述第二电机相连接的传动轴，所述第二电机安装于所述安装架的一侧臂，所述传动轴的第一端穿设于所述安装架的一侧臂，第二端穿设于所述安装架的另一侧臂；

第三传动机构，包括第三电机，该第三电机交叉设置在所述传动轴上；

第三管段，所述第三管段套设在所述第一电机上，其远离所述底端连接臂的一端用于连接所述遥操作机械手的小臂；以及，

位于两所述侧臂之间的安装管，所述安装管包括交叉的第一管段和第二管段，所述第三电机同轴安装于所述第一管段内，所述传动轴位于所述第二管段内且与所述第二管段同轴，所述第二管段的一端与所述安装架的一侧臂转动连接，所述第二管段的另一端与所述安装架的另一侧臂转动连接；

所述第一管段内设有第一电机安装座，所述第一电机安装座与所述第一管段固定连接，所述第三电机的外壳与所述第一电机安装座连接；所述第二管段的内壁设有第一固定部，所述传动轴的外周壁上设有第二固定部，所述第一固定部与所述第二固定部连接固定。

2.根据权利要求1所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第二电机与所述传动轴垂直设置，所述第二传动机构还包括传动配合的第一传动轮和第二传动轮，所述第一传动轮与所述第二电机的输出轴连接，所述第二传动轮同轴固定在所述传动轴的一端。

3.根据权利要求2所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第一传动轮与所述第二传动轮为锥齿轮副。

4.根据权利要求1所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述传动轴上设有沿其径向设置的安装通孔，所述第三电机穿插于所述安装通孔中。

5.根据权利要求1所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第一管段内还设有第一转接轴和第一转接座，所述第三电机的输出轴朝向所述第一管段远离所述底端连接臂的一端，所述第一转接轴与所述第三电机的输出轴连接，所述第一转接座与所述第一转接轴连接。

6.根据权利要求5所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第一管段内还设有第一轴承座和第一轴承，所述第一轴承座套设于所述第一转接轴上，并与所述第一管段固定连接，所述第一轴承设置于所述第一轴承座与所述第一转接轴之间。

7.根据权利要求1所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第三管段内还设有第二电机安装座，所述第二电机安装座与所述第三管段固定连接，所述第一电机的外壳与所述第二电机安装座连接，所述第一电机的输出轴与所述底端连接臂连接。

8.根据权利要求1所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第三管段内还设有第二转接轴和第二转接座，所述第一电机的输出轴与所述第二转接轴连接，所述第二转接座的两端分别与所述第二转接轴和所述底端连接臂连接。

9.根据权利要求8所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第三管段内还设有第二轴承座和第二轴承，所述第二轴承座套设于所述第二转接轴上，并与所述第三管段固定连接，所述第二轴承设置于所述第二轴承座与所述第二转接轴之间。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述安装架的任一侧臂上设有检测所述传动轴转动参数的第一编码器。

11.根据权利要求10所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第一编码器设于所述安装架的另一侧臂，所述第一编码器包括码盘和读头；

所述码盘相对固定于所述传动轴上，所述读头相对固定于所述另一侧臂上；或

所述读头相对固定于所述传动轴上，所述码盘相对固定于所述另一侧臂上。

12.根据权利要求11所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述另一侧臂上还设有线缆转接板。

13.根据权利要求1至9中任一项所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第一电机为减速电机；和/或

所述第二电机为减速电机；和/或

所述第三电机为减速电机。

14.根据权利要求13所述的遥操作机械手的手柄传动结构，其特征在于，所述第一电机的电机端设有第二编码器，所述第一电机的减速输出端设有第三编码器；和/或

所述第二电机的电机端设有第四编码器；和/或

所述第三电机的电机端设有第五编码器，所述第三电机的减速输出端设有第六编码器。

15.一种遥操作机械手，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述的手柄传动结构。

16.一种遥操作设备，其特征在于，包括从机械手和如权利要求15所述的遥操作机械手，所述遥操作机械手与所述从机械手通信连接。

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