[发明专利]用于高效地破坏材料的算法

说明书

优先权声明

本申请要求于2016年1月20日提交的题为“ICE BREAKING ALGORITHM（破冰算法）”的美国临时专利申请号62/281,157的优先权和权益，其公开被通过引用整体地结合于本文中。

背景技术

机器或工具被用来通过向材料施加力或扭矩来破坏、折断材料或以其它方式改变材料的状态。在操作期间，以最佳频率施加力和/或扭矩来高效地执行任务将是有益的。然而，在大部分情况下，用以破坏材料的最佳频率不是对于每个情况已知的并且确定所述最佳频率将是麻烦的或不可能的。例如，用以破坏混凝土的最佳频率取决于混凝土的特性，其可能不被提前知道。另外，针对大部分工业和商业应用而言，所销售的机器或工具中的一致性导致统一性，使得机器或工具没有被具体地定制成在所有情况下破坏特定材料。例如，手提钻以在制造时固定的特定频率来施加力（例如，钻头撞击地面）。

在航空的具体背景下，被附着到飞机的外表面的机载终端在飞机从冷干状况转为暖湿状况时遭遇冰堆积状况并且反之亦然。特别地，当飞机从具有寒冷温度的高海拔向具有较高温度和湿度的较低海拔快速地移动时，经历结冰状况。在许多情况下，机载终端中包括的机械定位器并非不断地移动并且冰将在齿轮表面上或在静止的和移动的机械零件之间累积，形成桥状物或坝状物。齿轮的齿特别易受该现象的影响。具有移动零件的终端上累积的冰可能妨碍终端在初始启动时和在标定状况期间移动。

飞机制造商设法使飞机上的系统的功率消耗最小化。相应地，通常存在有限量的电流并且因此存在在所有操作状况下可用的用以尝试破坏在终端的移动零件上堆积的任何冰的扭矩。用以密封终端的移动零件以免受湿气的尝试难以实现并且增加了生产终端的时间和成本。如果不能穿透冰，则会危害终端的定位能力到任务失败的程度。

出于上面陈述的原因和出于在阅读和理解本说明书时将变得对本领域技术人员而言显而易见的下面陈述的其它原因，在本领域中存在对用于高效地破坏不同材料的改进的系统和方法的需要。

发明内容

本公开的实施例提供了用于高效地破坏不同材料的系统和方法并且将通过阅读和学习以下说明书而被理解。

在一个实施例中，一种用于破坏材料的系统包括被配置成在材料上生成力或扭矩的设备。所述系统还包括被耦合到所述设备的至少一个控制器。所述控制器被配置成选择用以利用所述设备施加力或扭矩的初始方向和至少一个自由度。所述控制器被进一步配置成通过向所述设备提供命令而在利用所述设备在初始方向上施加力或扭矩的同时使所述力或扭矩以第一系列频率振荡。

附图说明

应理解，附图仅描绘示例性实施例并且因此不应被视为在范围上是限制性的，将通过对附图的使用利用附加特异性和细节来描述示例性实施例，在所述附图中：

图1是根据本公开的一个实施例的用于破坏材料的示例系统的框图。

图2是根据本公开的一个实施例的破坏材料的示例方法的流程图。

图3是根据本公开的一个实施例的操作定位器的示例方法的流程图。

图4是根据本公开的一个实施例的破坏定位器上的冰的示例方法的流程图。

图5A和5B形成根据本公开的一个实施例的生成针对定位器的电流命令的示例方法的流程图。

图6是根据本公开的一个实施例的使用破冰算法的示例系统的框图。

根据惯例，各种描述的特征不被按比例绘制而是被绘制成强调与示例性实施例相关的具体特征。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考附图，所述附图形成本申请的部分并且在所述附图中通过图示的方式示出了具体例证性实施例。然而，要理解，可以利用其它实施例并且可以做出逻辑的、机械的和电的改变。此外，不应将附图和说明书中呈现的方法解释为限制其中可以执行单独步骤的顺序。因此不应以限制性意义理解以下详细描述。

某些机器是可调整的，使得可以以多个频率来施加力或扭矩。然而，此类机器在施加力或扭矩时是不可调整的并且必须仍在操作之前或通过试错法来确定最佳频率。此类机器操作终止机器的操作来执行频率调整或者是在操作之前确定最佳频率，这导致低效。

在破冰的特定应用中，用于机械定位器的破冰的先前方法包括了使用恒定（DC）电流命令来用可用的最大电流量在两个方向（例如，顺时针和逆时针）上交替地移动定位器。这些方法在坚实地破坏用于飞机终端的机械定位器上的冰堆积中是不成功的。