CN112621737A - 一种七轴力反馈手柄 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种七轴力反馈手柄，其包括底座组件、活动臂组件和四轴组件；底座组件包括电机支架和固定于电机支架的底座电机；活动臂组件与支架可转动连接，且活动臂组件与底座电机传动连接；四轴组件包括J4轴组件、J5轴组件、J6轴组件和J7轴组件，J5轴组件与J4轴组件可转动地连接，J6轴组件与J5轴组件可转动地连接，J7轴组件与J6轴组件可转动地连接。在底座电机同步转动的作用下，多个活动臂使四轴组件在单一方向平动；同时，J7轴组件作为动作执行的终端，经J4轴组件、J5轴组件、J6轴组件和J7轴组件的四个独立的旋转轴旋转后，可实现执行终端的空间多维转动及多角度调节，从而使七轴力反馈手柄能够完成不同的操作。

Description

一种七轴力反馈手柄

技术领域

本发明涉及力反馈手控器技术领域，具体涉及一种七轴力反馈手柄。

背景技术

力反馈手控器(手柄)作为一种力觉交互装置，需要有较好的用户体验，操作时在各个方向有相同的手感是非常重要的一个指标。现有的大多数力反馈手控器都是根据特定的使用场合或使用条件来进行设计，比如特定手术的专用力反馈手控器，难以完成不同的操作任务，如果针对每种使用情况都设计一种专用力反馈手控器，成本高。

此外，惯性小、质量轻、响应时间快以及无回程间隙等都是影响手控器最终性能的主要因素。现有的大多数力反馈手控器整机机构复杂、传动结构冗余，降低了传动效率，使其动态响应差、响应速度低、输出力相对较小，传动误差积累导致可靠性低、回程间隙大、位置精度低、定位精度低等问题。

发明内容

为此，本发明公开了一种七轴力反馈手柄，目的是使力反馈手柄能够完成不同的操作，不必针对每种使用情况都设计一种专用力反馈手控器，降低成本；还可实现空间多维转动、多角度调节；并简化传动机构的复杂程度，从而避免因整机机构复杂、传动结构冗余而导致的传动效率低、动态响应差、响应速度低、输出力相对较小、可靠性低、回程间隙大、位置精度低、定位精度低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种七轴力反馈手柄，其包括底座组件、活动臂组件和四轴组件；

所述底座组件包括电机支架和固定于所述电机支架的底座电机；

所述活动臂组件与所述支架可转动连接，且所述活动臂组件与所述底座电机传动连接；

其中，所述底座电机设有多个，多个所述底座电机圆形阵列分布，所述活动臂组件设有多个，多个所述活动臂组件与多个所述底座电机一一对应地传动连接；

所述四轴组件包括J4轴组件、J5轴组件、J6轴组件和J7轴组件，所述J5轴组件与所述J4轴组件可转动地连接，所述J6轴组件与所述J5轴组件可转动地连接，所述J7轴组件与所述J6轴组件可转动地连接；

其中，所述J4轴组件与多个所述活动臂的远离所述底座电机的一端相固定以使所述J4轴组件在单一方向平动，J4轴组件的旋转轴与J5轴组件旋转轴垂直，J5轴组件的旋转轴与J6轴组件的旋转轴垂直，J7轴组件的旋转轴与J5轴组件的旋转轴垂直，J7轴组件的旋转轴与J6轴组件的旋转轴平行。

进一步地，所述底座组件还包括底板、立板、立板后壳和三个底座电机壳，所述立板竖直固定在所述底板上，所述立板后壳固定于所述立板的一侧，所述电机支架和所述底座电机均设有三个，三个所述电机支架呈圆形阵列地固定于所述立板的另一侧，三个所述底座电机一一对应地固定于三个所述电机支架，位于顶部的所述底座电机的电机轴呈水平布置，三个所述底座电机壳固定于所述立板且一一对应的罩住三个所述底座电机。

进一步地，所述活动臂组件设有三个，三个活动臂组件一一对应地与三个所述电机支架可转动连接，三个活动臂组件一一对应地与三个所述底座电机传动连接。

进一步地，所述活动臂组件包括平移轴圆轮、第一连接块、第一连杆、第二连接块、第二连杆和杆臂，所述电机支架的远离所述立板的一端设有第二轴孔，所述平移轴圆轮的一侧面设有第三轴孔，所述第三轴孔与第二轴孔穿设一根前三轴旋转轴，所述平移轴圆轮的一边缘为以所述第三轴孔为圆心的圆弧边，所述底座电机与所述平移轴圆轮的圆弧边传动连接，所述第一连接块固定于所述平移轴圆轮，所述第一连接块设有与所述第三轴孔的轴线平行但不共轴线的第四轴孔，所述第一连杆可转动地穿设于所述第四轴孔内，所述第二连接块设有第五轴孔，所述第二连杆可转动地穿设于所述第五轴孔内，所述杆臂的两端分别与所述第一连杆和第二连杆连接，所述杆臂设有两根，两根所述杆臂平行且间隔设置。

进一步地，所述活动臂组件还包括销轴，所述销轴设有四根，四根销轴相互平行，其中两根所述销轴分别固定于所述第一连杆的两端，另外两根所述销轴分别固定于所述第二连杆的两端，所述杆臂的两端各设有一个第六轴孔，所述销轴穿设于所述第六轴孔以使所述杆臂连接所述第一连杆和第二连杆。

进一步地，所述J4轴组件包括第四轴连接基板以及设置于所述第四轴连接基板的第四轴电机和第四轴圆轮，所述第四轴电机与所述第四轴圆轮传动连接；所述J5轴组件包括第五轴连接基板以及设置于所述第五轴连接基板的第五轴电机和第五轴圆轮，所述第五轴连接基板与所述第四轴圆轮固接，所述第五轴电机与所述第五轴圆轮传动连接，所述第五轴圆轮的旋转轴与所述第四轴圆轮的旋转轴垂直；所述J6轴组件包括五六轴连接板、固定于所述五六轴连接板的第六轴圆轮、与所述第六轴圆轮可转动连接的第六轴连接基板以及固定于所述第六轴连接基板的第六轴电机，所述五六轴连接板与所述第五轴圆轮固接，所述第六轴电机与所述第六轴圆轮传动连接，所述第六轴圆轮的旋转轴与所述第五轴圆轮的旋转轴垂直；所述J7轴组件包括固定于所述第六轴连接基板的第七轴电机、可旋转地固定于所述第六轴连接基板的第七轴圆轮以及固定于第七轴圆轮的手指，所述第七轴电机与所述第七轴圆轮传动连接，所述第七轴圆轮的旋转轴与所述第五轴圆轮的旋转轴垂直，所述第七轴圆轮的旋转轴与所述第六轴圆轮的旋转轴平行。

进一步地，所述第四轴圆轮通过第四轴旋转轴与所述第四轴连接基板可转动连接，所述第五轴圆轮通过第五轴旋转轴与所述第五轴连接基板可转动连接，所述第六轴圆轮通过第六轴旋转轴与所述第六轴连接基板可转动连接，所述第七轴圆轮通过第七轴旋转轴与所述第六轴连接基板可转动连接；

其中，所述第五轴旋转轴与所述第四轴旋转轴垂直，所述第六轴旋转轴与所述第五轴旋转轴垂直，所述第七轴旋转轴与所述第五轴旋转轴垂直，所述第七轴旋转轴与所述第六轴旋转轴平行。

进一步地，所述J4轴组件还包括三四轴连接板和第四轴电机壳，所述三四轴连接板固定于所述第四轴连接基板的一端，所述第四轴电机壳固定于所述第四轴连接基板且罩住所述第四轴电机；所述J5轴组件还包括第五轴电机壳，所述第五轴电机壳固定于所述第五轴连接基板且罩住所述第五轴电机；所述J6轴组件还包括手柄壳，所述手柄壳固定于所述第六轴连接基板且罩住所述第六轴电机；所述第七轴电机位于所述手柄壳内。

本发明具有如下优点：

本发明提供的七轴力反馈手柄，其底座组件布置有电机支架和底座电机，其活动臂组件可转动地固定于电机支架，且活动臂组件与底座电机传动连接，底座电机、活动臂组件设有多个且一一对应，多个活动臂组件的远离底座递减的一端共同固定在四轴组件的J4轴组件上，在底座电机同步转动的作用下，多个活动臂相互约束，从而使四轴组件可在单一方向平动；同时，四轴组件又分为了具有独立的旋转轴的J4轴组件、J5轴组件、J6轴组件和J7轴组件，J7轴组件作为动作执行的终端，经多个独立的旋转轴旋转后，可实现执行终端的空间多维转动及多角度调节，因此本发明提供的七轴力反馈手柄能够完成不同的操作；底座组件、活动臂组件以及四轴组件结构简单，简化了传动机构的复杂程度，避免了因整机机构复杂、传动结构冗余而导致的传动效率低、动态响应差、响应速度低、输出力相对较小、可靠性低、回程间隙大、位置精度低、定位精度低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种七轴力反馈手柄的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的底座组件与三个活动臂组件的连接关系示意图；

图3为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的底座组件的结构示意图(去掉立板后壳及底座电机壳)；

图4为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的活动臂组件的结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的四轴组件的俯视图；

图6为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的四轴组件的侧视图；

图7为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的四轴组件的俯视图(去掉各类壳)；

图8为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的四轴组件的侧视图(去掉各类壳)；

图9为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的四轴组件的立体图(去掉各类壳及电机等)；

图10为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的四轴组件的另一视角的立体图(去掉各类壳及电机等)；

图11为本发明实施例1提供的七轴力反馈手柄的四轴组件的又一视角的立体图(去掉各类壳及电机等)。

图中：

1-底座组件，101-底板，102-立板，103-立板后壳，104-电机支架，105-底座电机，106-底座电机壳，107-第二轴孔；

2-活动臂组件，201-平移轴圆轮，202-第一连接块，203-第一连杆，204-第二连接块，205-第二连杆，206-销轴，207-杆臂，208-第三轴孔；

3-四轴组件，301-J4轴组件，302-J5轴组件，303-J6轴组件，304-J7轴组件，305-三四轴连接板，306-第四轴连接基板，307-第四轴电机，308-第四轴电机壳，309-第四轴摩擦轮壳，310-第四轴圆轮，311-第五轴连接基板，312-第五轴电机，313-第五轴电机壳，314-第五轴摩擦轮壳，315-第五轴圆轮，316-第五轴壳，317-五六轴连接板，318-第六轴圆轮，319-第六轴连接基板，320-第六轴电机，321-第六轴摩擦轮壳，322-手柄壳，323-第七轴电机，324-第七轴摩擦轮壳，325-第七轴圆轮，326-手指，327-凸耳，328-第三连杆，329-第四连杆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

参照图1至图11，实施例1提供了一种七轴力反馈手柄，包括底座组件1、活动臂组件2和四轴组件3。

底座组件1包括底板101、立板102、立板后壳103、电机支架104、底座电机105和底座电机壳106。底板101可拆卸地固定在操作平台或者其它的固定物上，例如螺栓连接固定。底板101中部可为镂空结构，例如开设有一个较大的窗口或者开设多个小孔。立板102竖直固定在底板101上，可通过螺栓固定，也可通过焊接或铆接固定，还可以一体成型。立板后壳103可拆卸地固定在立板102的一侧，从而形成一个可以布置控制系统组件的空间，控制系统组件包括电路板或处理器等。电机支架104固定于立板102的另一侧，电机支架104的靠近立板102的一端设有第一轴孔，电机支架104的远离立板102的一端设有与第一轴孔的轴线平行的第二轴孔107。底座电机105固定于电机支架104的一侧，底座电机105的电机轴从第一轴孔穿出并固定有底座摩擦轮。底座电机壳106固定于立板102，并罩住电机支架104和底座电机105，且将底座电机105的电机轴、底座摩擦轮以及第二轴孔107露出。其中，电机支架104、底座电机105和底座电机壳106均设有三个且呈圆形阵列分布(品字分布)，其中顶部的底座电机105的电机轴呈水平布置，且顶部的底座电机105的电机轴上的底座摩擦轮位于立板102宽度方向的中间；其余两个底座电机105为顶部的底座电机105相对阵列圆心旋转120°和240°后的状态；电机支架104、底座电机壳106与底座电机105一一对应地设置。由于采用了三个底座电机105，所以底座组件实际包含了前三轴组件，前三轴组件包括一个立板102、三个电机支架104、三个底座电机105和三个底座摩擦轮，其中三个底座电机105的电机轴又分别称之为J1轴、J2轴和J3轴。

活动臂组件2包括平移轴圆轮201、第一连接块202、第一连杆203、第二连接块204、第二连杆205、销轴206和杆臂207。平移轴圆轮201的一侧面设有第三轴孔208，第三轴孔208与第二轴孔107穿设一根前三轴旋转轴，使平移轴圆轮201可相对电机支架104转动；平移轴圆轮201的一边缘为圆弧边，平移轴圆轮201的圆弧边以第三轴孔208为圆心，在平移轴圆轮201的圆弧边开设有等深度的平移轴圆轮凹槽，平移轴圆轮凹槽的宽度稍大于底座摩擦轮的宽度，安装时，底座摩擦轮的轮缘紧贴平移轴圆轮凹槽的槽底。第一连接块202固定于平移轴圆轮201，在本实施例中，第一连接块202固定于平移轴圆轮201的圆弧边的一端；第一连接块202设有与第三轴孔208的轴线平行但不共轴线的第四轴孔。第一连杆203穿设于第四轴孔内，两者通过轴承可转动连接。第二连接块204设有第五轴孔，第五轴孔与第四轴孔平行。第二连杆205穿设于第五轴孔内，两者通过轴承可转动连接。第一连杆203的两端各设有一个销轴206，第二连杆205的两端各设有一个销轴206，四个销轴206相互平行。杆臂207设有两根，两根杆臂207平行且间隔设置，杆臂207的两端各设有一个第六轴孔，四根销轴206分别穿设在四个第六轴孔内，销轴206与第六轴孔通过轴承连接。

相对于前三轴组件，四轴组件3又称为后四轴组件，包括J4轴组件301、J5轴组件302、J6轴组件303和J7轴组件304。

J4轴组件301包括三四轴连接板305、第四轴连接基板306、第四轴电机307、第四轴电机壳308、第四轴摩擦轮壳309和第四轴圆轮310。三四轴连接板305与三个第二连接块204连接，其中，三个第二连接块204均匀分布在三四轴连接板305的周围。第四轴连接基板306的一端与三四轴连接板305相固定，或者说，三四轴连接杆的远离立板102的一侧与第四轴连接基板306的靠近立板102的一端相固定。第四轴连接基板306设有第七轴孔和第八轴孔，第七轴孔和第八轴孔的轴线平行且不共线。第四轴电机307固定于第四轴连接基板306的一侧，且第四轴电机307的电机轴从第七轴孔穿出并安装有第四轴摩擦轮。其中，第四轴电机307的电机轴也称为J4轴。第四轴电机壳308固定于第四轴连接基板306且将第四轴电机307罩住。第四轴摩擦轮壳309固定于第四轴连接基板306且将第四轴摩擦轮罩住。第四轴圆轮310设有第九轴孔，第九轴孔和第八轴孔穿设一根第四轴旋转轴，从而使第四轴圆轮310与第四轴连接基板306可转动连接。第四轴圆轮310边缘至少有一段为圆弧边，第四轴圆轮310的圆弧边设有第四轴凹槽，第四轴凹槽的宽度稍大于第四轴摩擦轮的宽度，安装时，第四轴摩擦轮的轮缘紧贴第四轴凹槽的槽底。其中，第四轴摩擦轮壳309的朝向第四轴圆轮310的一侧设有开窗或开口，以便第四轴摩擦轮与第四轴凹槽摩擦传动。

J5轴组件302包括第五轴连接基板311、第五轴电机312、第五轴电机壳313、第五轴摩擦轮壳314、第五轴圆轮315和第五轴壳316。第五轴连接基板311的一端与第四轴圆轮310的轮缘相固定。第四轴连接基板306设有第十轴孔和第十一轴孔，第十轴孔和第十一轴孔的轴线平行且不共线。第五轴电机312固定于第五轴连接基板311的一侧，且第五轴电机312的电机轴从第十轴孔穿出并安装有第五轴摩擦轮。其中，第五轴电机312的电机轴也称为J5轴，J5轴与J4轴呈垂直关系。第五轴电机壳313固定于第五轴连接基板311且将第五轴电机312罩住。第五轴摩擦轮壳314固定于第五轴连接基板311且将第五轴摩擦轮罩住。第五轴圆轮315设有第十二轴孔，第十二轴孔和第十一轴孔穿设一根第五轴旋转轴，从而使第五轴圆轮315与第五轴连接基板311可转动连接；第五轴旋转轴与第四轴旋转轴呈垂直关系。第五轴圆轮315边缘至少有一段为圆弧边，第五轴圆轮315的圆弧边设有第五轴凹槽，第五轴凹槽的宽度稍大于第五轴摩擦轮的宽度，安装时，第五轴摩擦轮的轮缘紧贴第五轴凹槽的槽底。其中，第五轴摩擦轮壳314的朝向第五轴圆轮315的一侧设有开窗或开口，以便第五轴摩擦轮与第五轴凹槽摩擦传动。第五轴壳316固定于第五轴连接基板311且将第十一轴孔及第五轴旋转轴罩住。

J6轴组件303包括五六轴连接板317、第六轴圆轮318、第六轴连接基板319、第六轴电机320、第六轴摩擦轮壳321和手柄壳322。五六轴连接板317的一端与第五轴圆盘的轮缘相固定。第六轴圆轮318固定于五六轴连接板的另一端。第六轴圆轮318的中部设有第十三轴孔，第六轴连接基板319设有第十四轴孔和第十五轴孔，第十三轴孔和第十四轴孔穿设一根第六轴旋转轴，从而使第六轴连接基板319与第六轴圆轮318可转动连接；第六轴旋转轴与第五轴旋转轴呈垂直关系。第六轴电机320固定于第六轴连接基板319的一侧，且第六轴电机320的电机轴从第十五轴孔穿出并安装有第六轴摩擦轮。其中，第六轴电机320的电机轴也称为J6轴，J6轴与J5轴呈垂直关系。第六轴摩擦轮壳321固定于第六轴连接基板319且将第六轴摩擦轮罩住。第六轴圆轮318边缘至少有一段为圆弧边，第六轴圆轮318的圆弧边设有第六轴凹槽，第六轴凹槽的宽度稍大于第六轴摩擦轮的宽度，安装时，第六轴摩擦轮的轮缘紧贴第六轴凹槽的槽底。其中，第六轴摩擦轮壳321的朝向第六轴圆轮318的一侧设有开窗或开口，以便第六轴摩擦轮与第六轴凹槽摩擦传动。手柄壳322固定于第六轴连接基板319且将第六轴电机320罩住。

J7轴组件304包括第七轴电机323、第七轴摩擦轮、第七轴摩擦轮壳324、第七轴圆轮325和手指326。第六轴连接基板319还设有第十六轴孔，第七轴电机323固定于第六轴连接基板319的一侧，且第七轴电机323的电机轴从第十六轴孔穿出并安装有第七轴摩擦轮。其中，第六轴电机320位于手柄壳322内。第六轴电机320的电机轴也称为J7轴，J7轴与J5轴呈垂直关系，与J6轴为平行关系。第七轴摩擦轮壳324固定于第六轴连接基板319且将第七轴摩擦轮罩住。第六轴连接基板319设有一个凸耳327，凸耳327设有第十七轴孔。第七轴圆轮325包括第三连杆328和第四连杆329，第三连杆328的一端设有第十八轴孔，第十八轴孔与第十七轴孔穿设一根第七轴旋转轴，以使第三连杆328与凸耳327可转动连接；第七轴旋转轴与第五轴旋转轴呈垂直关系，与第六轴旋转轴呈平行关系。第四连杆329固定于第三连杆328的另一端，第四连杆329呈圆弧形，第四连杆329的圆弧对应的圆心为第十七轴孔或第十八轴孔。第七轴摩擦轮与第四连杆329摩擦传动，第四连杆329的圆弧形边缘设有第七轴凹槽，第七轴凹槽的宽度稍大于第七轴摩擦轮的宽度，安装时，第七轴摩擦轮的轮缘紧贴第七轴凹槽的槽底。其中，第七轴摩擦轮壳324设有一个供第四连杆329进出的开窗或开口，当第三连杆328绕第七轴旋转轴转动时，第四连杆329可通过第七轴摩擦轮壳324的开窗或开口与第七轴摩擦轮摩擦传动。手指326固定于第三连杆328的端部，且位于手柄壳322的外侧，手指326用于固定其它工具或装置。

在控制系统组件与七个电机电连接，控制七个电机的启停、正反转及转动角度。其中，J1轴、J2轴和J3轴在控制系统组件控制下同步转动，J4轴、J5轴、J6轴和J7轴在控制系统组件控制下独立转动。前三轴组件可实现单一方向的平动，而后四轴组件可实现空间多维转动、多角度调节，使手指326具有更多的朝向，能够完成不同的操作任务。

电机与圆轮的传动形式并不限于摩擦传动，本实施例采用摩擦轮仅是传动形式的一个示例，还可以通过齿轮传动，例如将摩擦轮换成齿轮，在凹槽内设有齿条或者圆轮的轮缘设有齿牙；而且不论是摩擦传动还是齿轮传动，电机轴上的摩擦轮或齿轮并非必须与圆轮的轮缘采用直接传动，也可以采用间接传动。

通过优化运动结构，通过串并联运动学结构构建整体机构(J1轴、J2轴和J3轴同步转动为串联；J4轴、J5轴、J6轴和J7轴独立转动为并联)，通过被动组件(从动部件，例如圆轮)和促动组件(主动部件，例如电机)完美结合，可以在平移和定向空间保持精确重力补偿(重力补偿)；经过控制系统组件控制、调试，确保可重复性的最佳精度和性能。通过结构设计消除平移和旋转的耦合，提高运动性能并优化用户体验；通过多轴运动提供不同视角的操作，操作人员可以灵活控制手柄，并由现有技术中的反馈系统对操作人员的力进行采集和反馈，从而实现更好的人机交互功能。具有多项优点：1、结构简单，布局合理，减少了多余的传动环节，降低了传动误差，提高了传动效率，增加了系统的可靠性和定位精度；2、可以快速响应、位置精度高、无回程间隙、动态响应较好、输出力较大；3、手柄处具有反馈系统，可更好的实现人机互动；4、前后串并连接结构，使机器具备更大操作空间；5、可接入多种机器人。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种七轴力反馈手柄，其特征在于，包括底座组件、活动臂组件和四轴组件；

所述底座组件包括电机支架和固定于所述电机支架的底座电机；

所述活动臂组件与所述支架可转动连接，且所述活动臂组件与所述底座电机传动连接；

其中，所述底座电机设有多个，多个所述底座电机圆形阵列分布，所述活动臂组件设有多个，多个所述活动臂组件与多个所述底座电机一一对应地传动连接；

所述四轴组件包括J4轴组件、J5轴组件、J6轴组件和J7轴组件，所述J5轴组件与所述J4轴组件可转动地连接，所述J6轴组件与所述J5轴组件可转动地连接，所述J7轴组件与所述J6轴组件可转动地连接；

其中，所述J4轴组件与多个所述活动臂的远离所述底座电机的一端相固定以使所述J4轴组件在单一方向平动，J4轴组件的旋转轴与J5轴组件旋转轴垂直，J5轴组件的旋转轴与J6轴组件的旋转轴垂直，J7轴组件的旋转轴与J5轴组件的旋转轴垂直，J7轴组件的旋转轴与J6轴组件的旋转轴平行。

2.根据权利要求1所述的七轴力反馈手柄，其特征在于，所述底座组件还包括底板、立板、立板后壳和三个底座电机壳，所述立板竖直固定在所述底板上，所述立板后壳固定于所述立板的一侧，所述电机支架和所述底座电机均设有三个，三个所述电机支架呈圆形阵列地固定于所述立板的另一侧，三个所述底座电机一一对应地固定于三个所述电机支架，位于顶部的所述底座电机的电机轴呈水平布置，三个所述底座电机壳固定于所述立板且一一对应的罩住三个所述底座电机。

3.根据权利要求2所述的七轴力反馈手柄，其特征在于，所述活动臂组件设有三个，三个活动臂组件一一对应地与三个所述电机支架可转动连接，三个活动臂组件一一对应地与三个所述底座电机传动连接。

4.根据权利要求3所述的七轴力反馈手柄，其特征在于，所述活动臂组件包括平移轴圆轮、第一连接块、第一连杆、第二连接块、第二连杆和杆臂，所述电机支架的远离所述立板的一端设有第二轴孔，所述平移轴圆轮的一侧面设有第三轴孔，所述第三轴孔与第二轴孔穿设一根前三轴旋转轴，所述平移轴圆轮的一边缘为以所述第三轴孔为圆心的圆弧边，所述底座电机与所述平移轴圆轮的圆弧边传动连接，所述第一连接块固定于所述平移轴圆轮，所述第一连接块设有与所述第三轴孔的轴线平行但不共轴线的第四轴孔，所述第一连杆可转动地穿设于所述第四轴孔内，所述第二连接块设有第五轴孔，所述第二连杆可转动地穿设于所述第五轴孔内，所述杆臂的两端分别与所述第一连杆和第二连杆连接，所述杆臂设有两根，两根所述杆臂平行且间隔设置。

5.根据权利要求4所述的七轴力反馈手柄，其特征在于，所述活动臂组件还包括销轴，所述销轴设有四根，四根销轴相互平行，其中两根所述销轴分别固定于所述第一连杆的两端，另外两根所述销轴分别固定于所述第二连杆的两端，所述杆臂的两端各设有一个第六轴孔，所述销轴穿设于所述第六轴孔以使所述杆臂连接所述第一连杆和第二连杆。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的七轴力反馈手柄，其特征在于；

所述J4轴组件包括第四轴连接基板以及设置于所述第四轴连接基板的第四轴电机和第四轴圆轮，所述第四轴电机与所述第四轴圆轮传动连接；

所述J5轴组件包括第五轴连接基板以及设置于所述第五轴连接基板的第五轴电机和第五轴圆轮，所述第五轴连接基板与所述第四轴圆轮固接，所述第五轴电机与所述第五轴圆轮传动连接，所述第五轴圆轮的旋转轴与所述第四轴圆轮的旋转轴垂直；

所述J6轴组件包括五六轴连接板、固定于所述五六轴连接板的第六轴圆轮、与所述第六轴圆轮可转动连接的第六轴连接基板以及固定于所述第六轴连接基板的第六轴电机，所述五六轴连接板与所述第五轴圆轮固接，所述第六轴电机与所述第六轴圆轮传动连接，所述第六轴圆轮的旋转轴与所述第五轴圆轮的旋转轴垂直；

所述J7轴组件包括固定于所述第六轴连接基板的第七轴电机、可旋转地固定于所述第六轴连接基板的第七轴圆轮以及固定于第七轴圆轮的手指，所述第七轴电机与所述第七轴圆轮传动连接，所述第七轴圆轮的旋转轴与所述第五轴圆轮的旋转轴垂直，所述第七轴圆轮的旋转轴与所述第六轴圆轮的旋转轴平行。

7.根据权利要求6所述的七轴力反馈手柄，其特征在于，所述第四轴圆轮通过第四轴旋转轴与所述第四轴连接基板可转动连接，所述第五轴圆轮通过第五轴旋转轴与所述第五轴连接基板可转动连接，所述第六轴圆轮通过第六轴旋转轴与所述第六轴连接基板可转动连接，所述第七轴圆轮通过第七轴旋转轴与所述第六轴连接基板可转动连接；

其中，所述第五轴旋转轴与所述第四轴旋转轴垂直，所述第六轴旋转轴与所述第五轴旋转轴垂直，所述第七轴旋转轴与所述第五轴旋转轴垂直，所述第七轴旋转轴与所述第六轴旋转轴平行。

8.根据权利要求7所述的七轴力反馈手柄，其特征在于；

所述J4轴组件还包括三四轴连接板和第四轴电机壳，所述三四轴连接板固定于所述第四轴连接基板的一端，所述第四轴电机壳固定于所述第四轴连接基板且罩住所述第四轴电机；

所述J5轴组件还包括第五轴电机壳，所述第五轴电机壳固定于所述第五轴连接基板且罩住所述第五轴电机；

所述J6轴组件还包括手柄壳，所述手柄壳固定于所述第六轴连接基板且罩住所述第六轴电机；

所述第七轴电机位于所述手柄壳内。

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