[发明专利]非线性致动器系统和方法

权利要求书

1.一种供在物体的非线性可重复运动中使用的非线性致动器，该非线性致动器包括：

非线性柱塞，该非线性柱塞具有中间部分和两个端部，所述中间部分具有弓形外表面，该非线性柱塞以可操作方式连接至待移动的所述物体；

流体可膨胀容器，该流体可膨胀容器具有与所述柱塞接合的柔性膜，其中该柔性膜卷绕在所述柱塞的所述弓形外表面上，使得使所述流体可膨胀容器膨胀导致所述柔性膜的一部分从所述柱塞的所述弓形外表面展开并且该膨胀也对所述柱塞施加力，从而导致所述物体以非线性运动方式移动；

相对的流体容器；

一个或更多个控制阀，所述一个或更多个控制阀以可操作方式连接至所述流体可膨胀容器；

电子压力传感器，该电子压力传感器连接至所述流体可膨胀容器；

电子致动器，这些电子致动器用于所述一个或更多个控制阀以使所述流体可膨胀容器加压和减压；

电子位置传感器，该电子位置传感器用于确定所述物体的位置；以及

计算机，该计算机具有处理器和存储器，该计算机通过响应于从所述电子压力传感器和所述电子位置传感器接收到的信号以电子方式致动所述一个或更多个控制阀来控制所述物体的运动，并且通过电磁信号记录所述电子压力传感器和所述电子位置传感器的输出值以及所述一个或更多个控制阀的位置。

2.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，由所述柔性膜产生卷叶。

3.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述非线性柱塞的形状是弧形的，并且所述两个端部之间的弧在35度和85度之间。

4.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述非线性柱塞以圆周运动旋转超过30度。

5.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述柱塞具有流体接收端并且接收流体。

6.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述柱塞具有邻接的且闭合的外表面。

7.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，该非线性致动器还包括用于约束所述流体可膨胀容器的约束件。

8.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，该非线性致动器还包括圆筒形壁，其中所述流体可膨胀容器由所述圆筒形壁约束。

9.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，该非线性致动器还包括圆筒形壁，其中该圆筒形壁包括死空间。

10.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述流体可膨胀容器还包括用于所述柔性膜的弯曲的导向件。

11.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述流体可膨胀容器还包括刚性部分。

12.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述流体可膨胀容器还包括保护罩。

13.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述流体可膨胀容器固定至所述柱塞。

14.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述流体可膨胀容器以可操作方式连接至所述柱塞。

15.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述流体可膨胀容器固定到基准件。

16.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，所述流体可膨胀容器还包括袋，该袋围绕着接合所述柔性膜的所述柱塞的所述两个端部中的一个而装配。

17.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，使所述流体可膨胀容器缩小导致所述柱塞插入所述流体可膨胀容器，并且使所述流体可膨胀容器膨胀导致所述柱塞被所述流体可膨胀容器排出。

18.根据上述权利要求中的一项或更多项所述的非线性致动器，其中，通过改变所述流体可膨胀容器中流体的体积，所述物体被相对于所述基准件移动。