[发明专利]一种磁致伸缩蛇形移动运输器及其运输方法

权利要求书

1.一种磁致伸缩蛇形移动运输器，包括基体和涂覆层，其特征是：基体（1）为薄带状磁致伸缩材料层；基体（1）单面覆盖有非磁致伸缩材料制成的涂覆层（2），涂覆层（2）沿基体（1）长度方向划分为A′部分（201）与B′部分（202），A′部分（201）与B′部分（202）对应于基体（1）上划分为A部分（101）与B部分（102）；A部分（101）与A′部分（201）组成驱动Ⅰ 部，B部分（102）与B′部分（202）组成驱动Ⅱ 部；

A′部分（201）涂覆于A部分（101）上，在交变磁场作用下，A′部分（201）限制了A部分（101）的伸长或者收缩运动，引起驱动Ⅰ 部发生伸缩和翘曲复合运动；

B′部分（202）涂覆于B部分（102）上，在交变磁场作用下，B′部分（202）限制了B部分（102）的伸长或者收缩运动，引起驱动Ⅱ 部发生伸缩和翘曲复合运动；

驱动Ⅰ部与驱动Ⅱ部的截面抗弯模量不同，从而伸缩和翘曲复合运动不同，驱动Ⅰ部与驱动Ⅱ部运动效果的叠加使运输器在接触面（3）上产生位移。

2.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩蛇形移动运输器，其特征是：所述的基体（1）采用磁致伸缩材料，其磁致伸缩系数大于20ppm(10^-6)。

3.根据权利要求1或2所述的一种磁致伸缩蛇形移动运输器，其特征是：所述的涂覆层（2）采用的材料为铜或铝。

4.根据权利要求1或2所述的一种磁致伸缩蛇形移动运输器，其特征是：所述的磁致伸缩蛇形移动运输器为微型磁致伸缩蛇形移动运输器，其基体（1）长度为0 .1~5mm，基体（1）厚度为10~500µm，涂覆层（2）厚度为5~100µm。

5.根据权利要求1或2所述的一种磁致伸缩蛇形移动运输器，其特征是：所述的磁致伸缩蛇形移动运输器为宏观工业用磁致伸缩蛇形移动运输器，其基体（1）长度为5~500mm，基体（1）厚度为0 .5~20mm，涂覆层（2）厚度为0 .1~20mm。

6.根据权利要求1或2任意一项所述的一种磁致伸缩蛇形移动运输器，其特征是：所述磁致伸缩蛇形移动运输器用于管道内物品输送。

7.如权利要求1所述的一种磁致伸缩蛇形移动运输器的运输方法，其特征是运输过程包括下述步骤：

1）、垂直于微型磁致伸缩蛇形移动运输器基体（1）表面设置一组亥姆霍兹线圈（4），基体（1）长度方向与亥姆霍兹线圈（4）产生的轴向磁场平行；

2）、亥姆霍兹线圈（4）的内圈（41）连接直流电源，提供水平方向不大于200奥斯特磁场强度的稳恒磁场；亥姆霍兹线圈（4）的外圈（42）连接交流电源，提供水平方向不大于5奥斯特磁场强度的交变磁场；调节直流电流大小和交流电流频率，随着亥姆霍兹线圈（4）振幅和频率变化，驱动Ⅰ 部与驱动Ⅱ 部在磁场的作用下发生非对称伸缩和翘曲复合运动，运输器上驱动Ⅰ 部、驱动Ⅱ 部与接触面之间发生碰撞和摩擦，产生推动力而发生定向运动，将携带物品运送到预定位置；

3）、调节亥姆霍兹线圈（4）交流频率，运输器反向运动，运输器退回初始位置。

8.根据权利要求7所述的一种磁致伸缩蛇形移动运输器的运输方法，其特征是：亥姆霍兹线圈（4）提供的外加磁场使运输器开始沿轴线方向向前运动的频率f₁称为前启动频率、使运输器开始沿轴线方向向后运动的频率f₂称为后启动频率，基体（1）的谐振频率为f₀，其中f₁＜f₀＜f₂；当外加磁场频率f₁＜f＜f₀时，运输器向前运动；当外加磁场频率f₀＜f＜f₂时，运输器向后运动。