[發明專利]一種利用棘輪效應的運動軟體機器人裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 201911196411.1
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110948475A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 張振亞;馮蕾;董升
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/10
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 何仲

1.一種利用棘輪效應的運動軟體機器人裝置，其特征在于：包括多個橫向依次連接的具有水平伸縮彈性的柔性框架，相鄰的所述的柔性框架之間、前端所述的柔性框架的前端端部和尾端所述的柔性框架的尾端端部均設置有雙電磁片，所述的雙電磁片為兩個相互獨立的電磁片，兩個所述的電磁片同軸設置且沿所述的柔性框架的中心軸對稱分布，前后相鄰的所述的電磁片之間極性相反，同一側所述的電磁片通過柔性導線串聯連接，尾部兩側的電磁片上分別設置有用于控制相應側所述的電磁片通電與斷電時間間隔的控制電路板，所述的柔性框架的外周固定設置且均勻分布有若干個具有尖端結構的楔形角，所述的楔形角的頂角為20-40度且朝后方傾斜。

2.根據權利要求1所述的一種利用棘輪效應的運動軟體機器人裝置，其特征在于：所述的柔性框架采用橡膠或硅膠制作而成，所述的柔性框架的最小直徑為2 cm且其最大直徑為5 cm，所述的柔性框架的個數為5-20個且依次連接后的整體長度為10-20 cm。

3.根據權利要求1所述的一種利用棘輪效應的運動軟體機器人裝置，其特征在于：所述的控制電路板為循環定時閃燈IC芯片。

4.根據權利要求1所述的一種利用棘輪效應的運動軟體機器人裝置，其特征在于：所述的楔形角采用耐磨材料制備而成，所述的楔形角與水平面之間的夾角為10-80度。

5.根據權利要求1所述的一種利用棘輪效應的運動軟體機器人裝置，其特征在于：前端所述的電磁片上設置有照明燈和攝像頭。

6.一種權利要求1-5中任一項所述的棘輪效應的運動軟體機器人裝置的工作方法，其特征在于步驟如下：

（1）開啟電源，通過控制電路板控制電磁片通電產生磁場，相鄰的兩個電磁片產生相反的磁極，在異性相吸的作用下，電磁片相互靠近，壓縮柔性框架，使最前面的柔性框架向后移動的過程中，其上的楔形角卡入基底中阻止其移動，在楔形角的棘輪效應下，最前面的柔性框架靜止不動，而其后邊的柔性框架在磁吸力的作用下向前運動直至所有的柔性框架壓縮到極限；

（2）通過控制電路板控制電源停止向電磁片供電，電磁片的磁性消失，柔性框架在彈性回復力的作用下伸長，使最后面的柔性框架向后移動的過程中，其上的楔形角卡入基底中阻止其移動，在楔形角的棘輪效應下，最后面的柔性框架靜止不動，而其前面的柔性框架在彈性回復力的作用下向前運動直至所有的柔性框架恢復到初始狀態；

（3）在步驟（1）和（2）的循環運動下，驅使軟體機器人裝置向前運動；

（4）當遇到障礙物需向一側轉彎時，通過控制電路板控制雙電磁片中靠近該側的電磁片始終保持通電，使其與相鄰電磁片產生相反的磁極，壓縮靠近該側的柔性框架部分；通過控制電路板控制雙電磁片中遠離該側的電磁片進行循環斷電和通電，使遠離該側的柔性框架部分不斷的進行拉伸、收縮的循環運動，最終使軟體機器人裝置實現轉彎運動功能。

7.根據權利要求6所述的一種利用棘輪效應的運動軟體機器人裝置的工作方法，其特征在于：所述的控制電路板為循環定時閃燈IC芯片。