[发明专利]一种流体驱动柔性“非”、“或”、“与”逻辑门

说明书

本发明提供一种流体驱动柔性“非”、“或”、“与”逻辑门，包括基座、柔性机构、滑块、管路和流体；基座设于柔性机构的第一端，用于固定和支撑柔性机构；滑块设于柔性机构的第二端，滑块设有第一孔和第二孔；第一孔与第一管路连接，第二孔为通孔。管路中没有流体时，表示为逻辑“0”；管路中通有流体时，表示为逻辑“1”。本发明使用流体进行驱动，输入输出具有相同的性质，不需要任何电子元件，即可实现“非”、“或”、“与”逻辑门，结构简单，易于级联、制造和维护成本低，可用于直接搭建各种智能逻辑计算功能模块，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明属于数字计算领域，涉及一种流体驱动柔性数字计算逻辑门。

背景技术

目前，各种新型数字逻辑计算装置的研究逐渐兴起，具有广泛的应用前景，如特种设备、工业控制、软体机器人等领域。一般的数字逻辑计算装置具有以下特点：输入输出一般为模拟电压；一般为弱电控制；具有一定的时间延长与功率损耗；具有一定的负载能力。

现有的全光逻辑门包括输入光源、分束器、合束器和光控开关。全光逻辑门可以有利于硅基集成，并且实现简单，在功耗、速度和面积上比电逻辑门有优势，且可以直接搭建各种计算功能模块。

上述全光逻辑门存在以下缺陷：1)光路结构较为复杂，需要大量的光学元件搭建所需光路；2)输入输出均为光，需要通过光学传感器对输出信号进行提取以获得计算结果；3)该逻辑门对各光学元件的性能和位置准确度要求较高，不易加工、制造与装配。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、易于级联、不需要任何电子或光学元件即可实现数字计算功能的逻辑门。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种流体驱动柔性“非”逻辑门，包括基座、柔性机构、滑块、三个管路和流体；所述基座设于所述柔性机构的第一端，用于固定和支撑所述柔性机构；所述滑块设于所述柔性机构的第二端，所述滑块设有第一孔和第二孔；所述第一孔与第一管路连接，所述第二孔为通孔；在所述柔性机构未发生变形时，所述第二孔与两侧的第二管路和第三管路连通；在所述柔性机构发生变形时，第二管路和第三管路不连通；第二管路始终通有所述流体；所述三个管路与所述基座固定连接；第一管路代表输入，第三管路代表输出。

本发明提供一种流体驱动柔性“或”逻辑门，包括基座、柔性机构、滑块、四个管路和流体；所述基座设于所述柔性机构的第一端，用于固定和支撑所述柔性机构；所述滑块设于所述柔性机构的第二端，所述滑块设有第一孔和第二孔；所述第一孔与第一管路连接，所述第二孔为通孔；在所述柔性机构未发生变形时，所述第二孔与两侧的第二管路和第三管路连通；在所述柔性机构发生变形时，所述第二孔与两侧的第四管路和第三管路连通；第四管路始终通有所述流体；第一管路、第二管路和第四管路与所述基座固定连接，第三管路与所述滑块固定连接；第一管路和第二管路代表输入，第三管路代表输出。

本发明提供一种流体驱动柔性“与”逻辑门，包括基座、柔性机构、滑块、三个管路和流体；所述基座设于所述柔性机构的第一端，用于固定和支撑所述柔性机构；所述滑块设于所述柔性机构的第二端，所述滑块设有第一孔和第二孔；所述第一孔与第一管路连接，所述第二孔为通孔；在所述柔性机构未发生变形时，第二管路和第三管路不连通；在所述柔性机构发生变形时，所述第二孔与两侧的第二管路和第三管路连通；第一管路、第二管路与所述基座固定连接，第三管路与所述滑块固定连接；第一管路和第二管路代表输入，第三管路代表输出。

其中，管路中没有流体时，表示为逻辑“0”；管路中通有流体时，表示为逻辑“1”。

其中，所述柔性机构为板簧。

其中，管路为可变形软体管路。

其中，所述流体为导电的液体。