[发明专利]非线性致动器系统和方法

摘要

一种用于沿一个轴线移动物体的系统和方法的实施方式包括一个或多个流体可膨胀容器，所述一个或多个流体可膨胀容器布置成向柱塞传输流体压力，使得所述流体可膨胀容器的柔性膜和所述柱塞接合并且响应于体积的变化形成卷叶。所述流体可膨胀容器被封闭在罩壳或滚筒内，并且轴轴向穿过所述罩壳的中心。所述系统还包括一个或多个控制阀，所述一个或多个控制阀以可操作方式连接至所述一个或多个流体可膨胀容器用于控制所述一个或多个容器中的流体的体积。通过改变所述一个或多个容器中的流体的体积来移动所述物体。在一个实施方式中，使用弧形柱塞来帮助产生所述卷叶。

主权项

一种供在物体的非线性可重复运动中使用的非线性致动器，该非线性致动器包括：非线性柱塞，该非线性柱塞具有中间部分和两个端部，所述中间部分具有弓形外表面，该非线性柱塞以可操作方式连接至待移动的所述物体；流体可膨胀容器，该流体可膨胀容器具有与所述柱塞接合的柔性膜，其中该柔性膜卷绕在所述柱塞的所述弓形外表面上，使得使所述流体可膨胀容器膨胀导致所述柔性膜的一部分从所述柱塞的所述弓形外表面展开并且该膨胀也对所述柱塞施加力，从而导致所述物体以非线性运动方式移动；相对的流体容器；一个或更多个控制阀，所述一个或更多个控制阀以可操作方式连接至所述流体可膨胀容器；电子压力传感器，该电子压力传感器连接至所述流体可膨胀容器；电子致动器，这些电子致动器用于所述一个或更多个控制阀以使所述流体可膨胀容器加压和减压；电子位置传感器，该电子位置传感器用于确定所述物体的位置；以及计算机，该计算机具有处理器和存储器，该计算机通过响应于从所述电子压力传感器和所述电子位置传感器接收到的信号以电子方式致动所述一个或更多个控制阀来控制所述物体的运动，并且通过电磁信号记录所述电子压力传感器和所述电子位置传感器的输出值以及所述一个或更多个控制阀的位置。