[發明專利]利用磁控、光控單輸入多輸出的可控軟體閥及其控制方法

有效

• 申請號: 202010363429.2
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111536273B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 楊揚;趙潤禾;楊毅;邵文韞;鐘宋義;彭艷;蒲華燕
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: F16K11/14
• 分類號: F16K11/14;F16K31/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明公開了一種利用磁控、光控單輸入多輸出的可控軟體閥及其控制方法，涉及軟體機器人執行器領域，包括硅膠管和多個相同的軟體閥；其中，多個軟體閥并排設置且共同連接在硅膠管上，軟體閥的閥門片為磁性SMP薄膜；通過磁場和光場對磁性SMP薄膜進行控制使磁性SMP薄膜發生形變，實現不同軟體閥的開關狀態的切換，從而實現單輸入多輸出的功能。且本發明提供的可控軟體閥的結構簡單，并將軟體閥的閥門片設置為磁性SMP薄膜，因此還具有體積小巧，防水浸，結構簡單，可靠性高，成本低等特點。

技術領域

本發明涉及軟體機器人執行器領域，特別是涉及一種利用磁控、光控單輸入多輸出的可控軟體閥及其控制方法。

背景技術

軟體機器人的領域正在不斷迅速擴大，應用的范圍也越來越廣，如生物醫學、外科工具、輔助保健設備和航空航天等等。這些軟體機器人及其執行機構都需要具有很好的順應性，能夠以使用硬部件難以或不可能實現的方式進行移動。現存的軟體機器人執行器大多依賴于硬質閥門和電子元件進行控制，結構復雜，成本高昂，不適宜于軟體機器人應用領域，在惡劣環境下使用受限。此外現存的一些軟閥門只能進行單一輸入輸出控制，控制過程繁瑣，且不能實現無接觸控制。因此，可控軟體閥對軟體機器人來說是不可或缺的。

發明內容

鑒于現存軟體機器人執行器的缺點和現狀，本發明提供了一種利用磁控、光控單輸入多輸出的可控軟體閥及其控制方法，具有體積小巧，防水浸，結構簡單，可靠性高，成本低等特點。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種利用磁控、光控單輸入多輸出的可控軟體閥，包括硅膠管和多個相同的軟體閥；其中，多個所述軟體閥并排設置且共同連接在所述硅膠管上，所述軟體閥的閥門片為磁性SMP薄膜；

通過磁場和光場對所述磁性SMP薄膜進行控制使所述磁性SMP薄膜發生形變，進而實現不同所述軟體閥的開關狀態的切換。

可選的，所述軟體閥上方還設置有磁場發生裝置和光源發生裝置。

可選的，相鄰所述軟件閥之間設有空隙。

可選的，每個所述軟體閥均包括下襯底、磁性SMP薄膜、防護口、上擋板、上腔室和下腔室；其中，對所述下襯底的上表面進行凹陷處理形成半弧形的所述下腔室，且在所述下腔室的外表面設置有所述磁性SMP薄膜；所述磁性SMP薄膜上開設有所述防護口；所述下襯底上設有與所述下襯底匹配的框架結構，并在所述框架結構的上表面處安裝有所述上擋板以形成所述上腔室。

可選的，所述下襯底、所述上擋板和所述框架結構的材料均為彈性硅膠。

可選的，所述框架結構為鏤空結構，并在所述框架結構的一側面處設有進氣口，在所述框架結構的所述進氣口相對的側面處設有出氣口；其中，所述硅膠管的出氣口與所述軟體閥的進氣口連接。

可選的，所述上擋板為中部有凹陷區域的上擋板；其中，所述凹陷區域的形狀為V字形。

可選的，所述磁性SMP薄膜是通過溶劑澆鑄的熱塑聚氨酯聚合物。

可選的，所述磁性SMP薄膜具有向上彎曲形態和向下彎曲形態。

一種利用磁控、光控單輸入多輸出的可控軟體閥的控制方法，包括：

當氣流從硅膠管進入軟體閥的進氣口且所述軟體閥處于開啟狀態時，磁性SMP薄膜向下彎曲，氣流直接從上腔室經過到達所述軟體閥的出氣口；

當所述軟體閥上方外加的磁場發生裝置和光源發生裝置開啟時，所述磁性SMP薄膜受力向上彎曲并與上擋板相擠壓，氣流從所述進氣口進入，被所述磁性SMP薄膜阻擋流通，從防護口進入下腔室，并維持所述磁性SMP薄膜狀態，使所述軟體閥處于閉合狀態；

當所述磁場發生裝置關閉且所述光源發生裝置開啟時，所述磁性SMP薄膜恢復并向下彎曲，使所述軟體閥被再次開啟。