[發明專利]可變形柔性體

在審

• 申請號: 201711381229.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107976954A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 孫衛偉;高春紅;牟波佳;肖智中;黃睿
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 成都蓉域智慧知識產權代理事務所(普通合伙)51250
• 代理人: 何悅

技術領域

本發明涉及一種可控制形狀變化的柔性型體。

背景技術

仿真可控制柔性物體,如可控制形狀的皮膚是現在科技的前沿,特別是形狀可以改變的形狀物應用需求較大,如在仿真機器人肢體上的應用等。

發明內容

本發明的目的是提供一種可變形柔性體，其可根據需要在柔性體的表面產生凹陷形變。

為實現上述目的，所采用的技術方案如下：

可變形柔性體，包括柔性體和設置在柔性體內部的形變機構，所述柔性體為由柔性材質制成的型體，所述形變機構包括位于柔性體內部中心位置的核體，在核體的各個面上設置有相互獨立的內側電磁鐵，并在各個面上分別通過彈簧連接設有底座，所述各內磁電磁鐵用于吸附其對應面上的底座，每個底座上分別安裝有外側電磁鐵，在所述柔性體的內表面上覆設橡膠磁層或者是在對應各外側電磁鐵的位置上設置鐵質的薄片。

進一步的，在所述柔性體的外表面上設置有若干傳感器，在所述核體內設置控制器，所述控制器根據傳感器采集信號控制相應的內側電磁鐵和外側電磁鐵工作。

進一步的，所述核體呈正多面體。

進一步的，設在所述核體的各面上的內側電磁鐵為吸盤電磁鐵。

進一步的，所述外側電磁鐵為圓管電磁鐵。

進一步的，所述傳感器為接近傳感器。

本發明的工作原理是，當需要在柔性體的某一部分發生形變時，則對應該部分的內側電磁體斷電，釋放其所吸附的底座，彈簧伸出，與此同時該底座上的外側電磁鐵通電，吸附柔性體內表面，柔性體腔體的部分發生凹陷形變。當然，多個位置可以同時工作，從而改變腔體的形狀。需要恢復形狀時，所述外側電磁鐵斷電，內側電磁鐵通電，底座又被吸附回去，彈簧被壓縮，柔性材料的腔體恢復到原來的形狀。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1為本發明的剖視結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

如圖1所示的可變形柔性體，包括柔性體1和設置在柔性體內部的形變機構。

所述柔性體1為由柔性材質制成的型體，其材質可為硅膠，或是其他有彈性的高分子材料。柔性體1可根據用途設計為不同的形狀，如本實施例所示的中空的球形腔體，或是方形等各種形狀等。

所述形變機構包括位于柔性體內部中心位置的核體2，本實施例中核體2為正六面體。本實施例中核體的各頂點處通過支架3支撐在柔性體內部。在核體2的六個面上設置有相互獨立的內側電磁鐵4，并在各個面上分別通過螺旋柱型的彈簧5連接設有底座6，所述各內磁電磁鐵4用于吸附其對應面上的底座，每個底座上分別安裝有外側電磁鐵7，在所述柔性體的內表面上對應各外側電磁鐵的位置上設置鐵質的薄片8。

其中，設在所述核體的各面上的內側電磁鐵為吸盤電磁鐵，所述外側電磁鐵為圓管電磁鐵。

在所述柔性體的外表面上設置有若干接近傳感器，所述接近傳感器可采用紅外、超聲波等接近傳感器。在所述核體內設置PLC控制器，所述控制器根據傳感器采集信號控制相應的內側電磁鐵和外側電磁鐵工作。如當伸手觸摸該柔性體時，該部分上的接近傳感器將信號發送到控制器，控制器控制相應的內側電磁鐵斷電，向外釋放其吸附的底座，同時所述底座上的外側電磁鐵通電，吸附柔性體內表面的薄片，從而使得柔性體腔體表面凹陷變形。本實施例中的控制器可根據傳感器信號控制各電磁鐵工作，也可通過無線方式接受外部控制信號。

可見，上述柔性體的應用十分廣泛，可將若干個柔性體按陣列排列，可用于室外廣告展示等，其可根據需要形成特定的大面積的凹凸視覺展示、或形成波浪運動的動態展示。也可用于模擬仿真肢體等新興用途上。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的范圍當中。