[發明專利]一種磁性軟體機器人的驅動方法及系統

有效

• 申請號: 202011639962.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112659106B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 李亮;曹全梁;巨雨薇;謝延;韓小濤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/06;B25J9/10
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 鄧彥彥;方放

1.一種磁性軟體機器人的驅動方法，其特征在于，包括如下步驟：

確定磁性軟體機器人；所述磁性軟體機器人包括多條臂，各條臂沿著磁性軟體機器人的中心呈中心對稱且軸對稱分布；在所述磁性軟體機器人多條臂所在平面內，所述磁性軟體機器人包括至少一個對稱軸，其內部磁性粒子的磁矩呈中心對稱分布；當所述磁性軟體機器人包括兩條臂時，其對稱軸為磁性軟體機器人兩條臂所在的直線；

在磁性軟體機器人對稱軸的下方提供方向變化的磁場；所述磁場的方向由與磁性軟體機器人一側呈銳角到直角，再呈銳角變化；或所述磁場的方向由與磁性軟體機器人的一側呈銳角到直角，再呈鈍角變化；

在所述磁場的作用下，所述磁性軟體機器人沿受到磁場作用的對稱軸爬行運動；

當所述磁性軟體機器人內部磁性粒子的磁矩呈中心對稱的發散分布時，所述磁場方向朝向所述磁性軟體機器人所在平面的下方；

當所述磁性軟體機器人內部磁性粒子的磁矩呈中心對稱的匯聚分布時，所述磁場方向朝向所述磁性軟體機器人所在平面的上方。

2.根據權利要求1所述的驅動方法，其特征在于，所述磁場為均勻磁場或中心聚焦、四周發散的磁場。

3.根據權利要求1或2所述的驅動方法，其特征在于，所述磁場的方向變化方式為連續變化或者梯度變化。

4.根據權利要求1或2所述的驅動方法，其特征在于，所述磁性軟體機器人由柔性材料與磁性粒子均勻混合固化制成，通過外部磁化實現所述磁性粒子磁矩重新排列，呈中心對稱分布。

5.根據權利要求2所述的驅動方法，其特征在于，當所述磁場為中心聚焦，四周發散的磁場時，所述磁場的磁場中心位于包含其作用的磁性軟體機器人對稱軸所在平面，且該平面與所述磁性軟體機器人所在的平面垂直。

6.根據權利要求1所述的驅動方法，其特征在于，循環往復的向磁性軟體機器人提供所述方向變化的磁場，以控制磁性軟體機器人連續爬行運動。

7.一種磁性軟體機器人的驅動系統，其特征在于，包括：

磁化狀態確定單元，用于確定磁性軟體機器人；所述磁性軟體機器人包括多條臂，各條臂沿著磁性軟體機器人的中心呈中心對稱且軸對稱分布；在所述磁性軟體機器人多條臂所在平面內，所述磁性軟體機器人包括至少一個對稱軸，其內部磁性粒子的磁矩呈中心對稱分布；當所述磁性軟體機器人包括兩條臂時，其對稱軸為磁性軟體機器人兩條臂所在的直線；

驅動磁場提供單元，用于在磁性軟體機器人對稱軸的下方提供方向變化的磁場；所述磁場的方向由與磁性軟體機器人一側呈銳角到直角，再呈銳角變化；或所述磁場的方向由與磁性軟體機器人的一側呈銳角到直角，再呈鈍角變化；在所述磁場的作用下，所述磁性軟體機器人沿受到磁場作用的對稱軸爬行運動；當所述磁性軟體機器人內部磁性粒子的磁矩呈中心對稱的發散分布時，所述驅動磁場提供單元提供的磁場方向朝向所述磁性軟體機器人所在平面的下方；當所述磁性軟體機器人內部磁性粒子的磁矩呈中心對稱的匯聚分布時，所述驅動磁場提供單元提供的磁場方向朝向所述磁性軟體機器人所在平面的上方。

8.根據權利要求7所述的驅動系統，其特征在于，所述驅動磁場提供單元提供的磁場為均勻磁場或中心聚焦、四周發散的磁場；磁場的方向變化方式為連續變化或者梯度變化；

當所述驅動磁場提供單元提供的磁場為中心聚焦、四周發散的磁場時，其將提供磁場的磁場中心位于包含其作用的磁性軟體機器人對稱軸所在平面，且該平面與所述磁性軟體機器人所在的平面垂直。