[发明专利]耦合式丝状件驱动装置及驱动方法

说明书

本发明提供了一种耦合式丝状件驱动装置及驱动方法，属于一般的控制或调节系统技术领域，包括：辅助轮、控制板以及带有磁性的驱动块；控制板包括第一板件以及分别与第一板件垂直固定的第二板件、第三板件、第四板件和第五板件，各板件依次布置以围成驱动块的运动空间；第二板件与第四板件平行且相对布置，第一板件与第三板件平行且相对布置，第一板件、第二板件、第三板件、第四板件和第五板件分别固定有磁发生元件；辅助轮与驱动块的上表面之间用于放置丝状件，驱动块的下表面与第一板件平行相对，第一板件上固定有用于识别驱动块底部反光层纹理的微成像器；本发明降低了材料加工成本和装配时间成本。

技术领域

本发明涉及一般的控制或调节系统技术领域，特别涉及一种耦合式丝状件驱动装置及驱动方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

丝状件（如导丝）一般较为柔软，在实际应用中往往需要进行轴向移动和自转两个自由度的控制，人工操作丝状件难度大，学习周期较长，且控制精度较低。

发明人发现，常见的丝状件控制机器人的操作机构复杂，需要采用较为精密的电机进行轴向移动和旋转控制，成本较高且电机易损坏，无法保证长时间的连续工作。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种耦合式丝状件驱动装置及驱动方法，优化了整体结构，减少了零件数量，降低了材料加工成本和装配时间成本，能够实现长时间的连续工作。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种耦合式丝状件驱动装置。

一种耦合式丝状件驱动装置，包括：辅助轮、控制板以及带有磁性的驱动块；

控制板包括第一板件以及分别与第一板件垂直固定的第二板件、第三板件、第四板件和第五板件，第二板件、第三板件、第四板件和第五板件依次布置以围成驱动块的运动空间；

第二板件与第四板件平行且相对布置，第一板件与第三板件平行且相对布置，第一板件、第二板件、第三板件、第四板件和第五板件分别固定有与驱动块的磁极配合以使得驱动块在运动空间移动的磁发生元件；

辅助轮与驱动块的上表面之间用于放置丝状件，驱动块的下表面与第一板件平行相对，第一板件上固定有用于识别驱动块底部反光层纹理的微成像器。

作为本发明第一方面可选的一种实现方式，运动空间为长方体空间或者正方体空间，第二板件的内侧面所在平面与第三板件的内侧面所在平面垂直，第三板件的内侧面所在平面与第四板件的内侧面所在平面垂直，第四板件的内侧面所在平面与第五板件的内侧面所在平面垂直。

作为本发明第一方面可选的一种实现方式，驱动块包括自上而下依次设置的丝状件接触层、磁极层、保持架层、缓冲层和反光层，所述磁极层为径向充磁部件，包括对称设置的N极部分和S极部分。

作为本发明第一方面进一步的限定，第一板件固定有第一磁发生元件和第二磁发生元件；

第二板件固定有第三磁发生元件，第四板件上固定有第四磁发生元件，第三磁发生元件和第四磁发生元件对称布置，且第三磁发生元件与N极部分的端部正对，第四磁发生元件与S极部分的端部正对；

第三板件固定有第五磁发生元件和第六磁发生元件，第五板件上固定有第七磁发生元件和第八磁发生元件，第五磁发生元件与第七磁发生元件对称设置，且第六磁发生元件与N极部分的第一侧部正对，第八磁发生元件与N极部分的第二侧部正对；

第六磁发生元件与第八磁发生元件对称设置，且第六磁发生元件与S极部分的第一侧部正对，第八磁发生元件与S极部分的第二侧部正对。

作为本发明第一方面可选的一种实现方式，反光层与第一板件正对的一面固定有用于微成像器识别的纹理图像。