[发明专利]球形运动机构及其运动方式

权利要求书

1.一种球形运动机构，其特征在于：

包括呈全封闭结构的球形薄膜（9），还包括位于球形薄膜（9）内处于1/3至1/2高度的油液（6），还包括悬浮于油液（6）中的悬浮机构（5）；

上述悬浮机构（5）内安装有电源（2），悬浮机构（5）外圈沿圆周方向均匀贴有n片电极板（4），每片电极板（4）横跨圆周2π/n的弧度，并分别与电源（2）正极的n个驱动端口连接，相邻电极板（4）间设置有绝缘层,n为大于等于4小于等于16的自然数；

上述球形薄膜（9）的内表面喷涂有导电薄层（8），导电薄层（8）内表面按足球外表面的拼接方式粘贴正五边形和正六边形的压电薄膜（7），且相邻的两片压电薄膜（7）之间具有防止弯曲变形相互影响的安全间隙，导电薄层（8）与电源（2）负极连接；

球形薄膜（9）由于内部油液（6）和悬浮机构（5）重力作用，底部变形；所述的电极板（4）正好靠近球形薄膜（9）底部变形后曲率最大处。

2.根据权利要求1所述的球形运动机构，其特征在于：

上述电极板（4）与球形薄膜（9）底部变形后曲率最大处的曲率相等。

3.根据权利要求1所述的球形运动机构，其特征在于：

上述n为偶数。

4.根据权利要求1所述的球形运动机构，其特征在于：

上述球形薄膜（9）、导电薄层（8）和压电薄膜（7）均为透明材质。

5.根据权利要求1所述的球形运动机构，其特征在于：

上述悬浮机构（5）由质量轻的非金属材料制成，外形设置为底部空间大，上端空间小的不倒翁形状。

6.根据权利要求1所述的球形运动机构的运动方式，其特征在于：

所述的电极板（4）、球形薄膜（9）内表面上的导电薄层（8）以及油液（6）三部分在球形运动机构靠近底部区域构成一个电容，当电源（2）正极的驱动端口对第m（1≤m≤n）片电极板（4）供电时，在此电容间形成一个匀强电场；

利用压电薄膜（7）在电场作用下产生弯曲作动的特点，当电源（2）对左侧的第m（1≤m≤n）片电极板（4）供电时，在球形运动机构的左下角区域构成一个匀强电场，使处在该电场中的压电薄膜（7）产生弯曲变形，从而迫使左下角区域的球形薄膜（9）产生弯曲变形，具体为向右上方弯曲，变形后的球形薄膜（9）推动在其内部的油液（6），油液（6）在推力的作用下向右平移，油液（6）作用于球形薄膜（9）的右侧，同时使球形薄膜（9）右侧产生对应的弯曲变形，具体为向右下方弯曲，因此整个球形运动机构向右滚动一小段距离；

由于位于电场区域的压电薄膜（7）产生了变形，改变了电容间的间隙，从而改变了电场的强度，同时球形薄膜（9）被迫向右运动带着该部分的压电薄膜（7）运动且离开左下角处的局部电场，因此下一区域的压电薄膜（7）将进入该电场中，同时迫使下一区域的球形薄膜（9）上的导电薄层（8）与电极板（4）重新构成新的电容，相应区域的压电薄膜（7）产生弯曲作动，再一次驱动整个球形运动机构滚动一小段距离，不断重复上述过程，从而迫使球形运动机构不断向右运动。