HD2高性能触觉装置
HD2 High Definition Haptic Device

  
   HD2高性能触觉装置是一个具有六个自由度的高性能触觉机器人,结合Quanser的控制设计环境,可组成一个像虚拟医疗模拟和遥操作这样的新兴应用的开发测试平台。

    作为一个灵巧的触觉装置,使用HD2研究人员能够通过虚拟或远程的方式与可编程力反馈平台进行交互。与市面上大多数的触觉装置相比,HD2具有更大的工作空间和非常高的抗干扰性。该设备采用并联机构进行控制,使用重型绞盘和内部高性能电机进行驱动,降低了装置因运动产生的惯性,保持了该装置的结构刚度,这种驱动形式使HD2高性能触觉设备在学术研究领域占有一席之地。HD2使用高分辨率光学编码器进行位置测量,高性能的直流电机进行驱动使其触觉装置的运动更加精确。

    HD2高性能触觉装置可以用来实现机器人辅助外科手术、虚拟现实训练、人体康复系统和游戏系统等现代应用,也可以使用灵巧,精确,先进的遥操作平台对海底探险方向做进一步的开发利用。


工作原理:

      使用七个高分辨率的光学编码器,运动具有六个自由度(即X轴,Y轴,Z轴,横滚,俯仰和偏航)。该设备用户可在五个自由度上施加力(即:X轴,Y轴,Z轴,横滚和俯仰)。为了最大限度地减少整个工作空间内的感知重量,每个支架上都安装了可调铜质量块。内置六个高带宽的线性电流放大器,且有智能机械的设计,使其可实现达到3000N/m的刚度系数。

      该系统通过Quanser的性能优越的硬件控制板QID/QIDe与PC端进行连接,使用兼容MATLAB® /Simulink® 的实时控制软件QuaRC或使用兼容LabVIEW™的RCP工具包

 

特点:

  • 高回转接头扰动惯性小
  • 低摩擦和高惯性的高刚性结构 
  • 绞盘驱动机制来实现更高的扭矩
  • 用于安全操作的急停开关
  • 辅助模拟和数字输入可用在侧面板的外围配件上
  • 可重构处理位置以实现不同的工作空间
  • 高分辨率光学编码器
  • 内置线性功率放大器
  • 通过SCSI电缆可轻松连接到数据采集板
  • 控制系统完全与MATLAB®/Simulink® 或LabVIEW™兼容

备参数:

组件

参数

X轴

Y轴

Z轴

Roll

Pitch

Yaw

工作区域

800mm

250mm

350mm

180deg

180deg

continuous

转动惯量

300g

300g

300g

2.29g.m²

2.29g.m²

0.79g.m²

摩擦力

0.353 N

0.353 N

0.353 N

61.775 N/mm

61.775 N/mm

0.5 N/mm

最大力矩

19.71 N

19.71 N

13.94 N

1.72 N.m

1.72 N.m

1.72 N.m

连续力矩

10.84 N

10.84 N

7.67 N

0.948 N.m

0.948 N.m

0.948 N.m

位置精度

0.051 mm

0.051 mm

0.051 mm

0.033 deg

0.033 deg

0.088 deg

10kHz的刚性

3000 N/m

3000 N/m

3000 N/m

3.4 N.m/rad

3.4 N.m/rad

0.05N.m/rad 

尺寸(高××长)

0.53 m × 0.3 m × 0.5 m

重量

22kg