[发明专利]一种利用棘轮效应的运动软体机器人装置及其工作方法

权利要求书

1.一种利用棘轮效应的运动软体机器人装置，其特征在于：包括多个横向依次连接的具有水平伸缩弹性的柔性框架，相邻的所述的柔性框架之间、前端所述的柔性框架的前端端部和尾端所述的柔性框架的尾端端部均设置有双电磁片，所述的双电磁片为两个相互独立的电磁片，两个所述的电磁片同轴设置且沿所述的柔性框架的中心轴对称分布，前后相邻的所述的电磁片之间极性相反，同一侧所述的电磁片通过柔性导线串联连接，尾部两侧的电磁片上分别设置有用于控制相应侧所述的电磁片通电与断电时间间隔的控制电路板，所述的柔性框架的外周固定设置且均匀分布有若干个具有尖端结构的楔形角，所述的楔形角的顶角为20-40度且朝后方倾斜。

2.根据权利要求1所述的一种利用棘轮效应的运动软体机器人装置，其特征在于：所述的柔性框架采用橡胶或硅胶制作而成，所述的柔性框架的最小直径为2 cm且其最大直径为5 cm，所述的柔性框架的个数为5-20个且依次连接后的整体长度为10-20 cm。

3.根据权利要求1所述的一种利用棘轮效应的运动软体机器人装置，其特征在于：所述的控制电路板为循环定时闪灯IC芯片。

4.根据权利要求1所述的一种利用棘轮效应的运动软体机器人装置，其特征在于：所述的楔形角采用耐磨材料制备而成，所述的楔形角与水平面之间的夹角为10-80度。

5.根据权利要求1所述的一种利用棘轮效应的运动软体机器人装置，其特征在于：前端所述的电磁片上设置有照明灯和摄像头。

6.一种权利要求1-5中任一项所述的棘轮效应的运动软体机器人装置的工作方法，其特征在于步骤如下：

（1）开启电源，通过控制电路板控制电磁片通电产生磁场，相邻的两个电磁片产生相反的磁极，在异性相吸的作用下，电磁片相互靠近，压缩柔性框架，使最前面的柔性框架向后移动的过程中，其上的楔形角卡入基底中阻止其移动，在楔形角的棘轮效应下，最前面的柔性框架静止不动，而其后边的柔性框架在磁吸力的作用下向前运动直至所有的柔性框架压缩到极限；

（2）通过控制电路板控制电源停止向电磁片供电，电磁片的磁性消失，柔性框架在弹性回复力的作用下伸长，使最后面的柔性框架向后移动的过程中，其上的楔形角卡入基底中阻止其移动，在楔形角的棘轮效应下，最后面的柔性框架静止不动，而其前面的柔性框架在弹性回复力的作用下向前运动直至所有的柔性框架恢复到初始状态；

（3）在步骤（1）和（2）的循环运动下，驱使软体机器人装置向前运动；

（4）当遇到障碍物需向一侧转弯时，通过控制电路板控制双电磁片中靠近该侧的电磁片始终保持通电，使其与相邻电磁片产生相反的磁极，压缩靠近该侧的柔性框架部分；通过控制电路板控制双电磁片中远离该侧的电磁片进行循环断电和通电，使远离该侧的柔性框架部分不断的进行拉伸、收缩的循环运动，最终使软体机器人装置实现转弯运动功能。

7.根据权利要求6所述的一种利用棘轮效应的运动软体机器人装置的工作方法，其特征在于：所述的控制电路板为循环定时闪灯IC芯片。