CN107976954A - 可变形柔性体 - Google Patents

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孙卫伟
高春红
牟波佳
肖智中
黄睿
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    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/11—Plc I-O input output
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Abstract

本发明提供了一种可变形柔性体，包括柔性体和设置在柔性体内部的形变机构，所述柔性体为由柔性材质制成的型体，所述形变机构包括位于柔性体内部中心位置的核体，在核体的各个面上设置有相互独立的内侧电磁铁，并在各个面上分别通过弹簧连接设有底座，所述各内磁电磁铁用于吸附其对应面上的底座，每个底座上分别安装有外侧电磁铁，在所述柔性体的内表面上覆设橡胶磁层或者是在对应各外侧电磁铁的位置上设置铁质的薄片。本发明可根据需要在柔性体表面产生可控的凹陷形变。

Description

可变形柔性体
技术领域
本发明涉及一种可控制形状变化的柔性型体。
背景技术
仿真可控制柔性物体,如可控制形状的皮肤是现在科技的前沿,特别是形状可以改变的形状物应用需求较大,如在仿真机器人肢体上的应用等。
发明内容
本发明的目的是提供一种可变形柔性体，其可根据需要在柔性体的表面产生凹陷形变。
为实现上述目的，所采用的技术方案如下：
可变形柔性体，包括柔性体和设置在柔性体内部的形变机构，所述柔性体为由柔性材质制成的型体，所述形变机构包括位于柔性体内部中心位置的核体，在核体的各个面上设置有相互独立的内侧电磁铁，并在各个面上分别通过弹簧连接设有底座，所述各内磁电磁铁用于吸附其对应面上的底座，每个底座上分别安装有外侧电磁铁，在所述柔性体的内表面上覆设橡胶磁层或者是在对应各外侧电磁铁的位置上设置铁质的薄片。
进一步的，在所述柔性体的外表面上设置有若干传感器，在所述核体内设置控制器，所述控制器根据传感器采集信号控制相应的内侧电磁铁和外侧电磁铁工作。
进一步的，所述核体呈正多面体。
进一步的，设在所述核体的各面上的内侧电磁铁为吸盘电磁铁。
进一步的，所述外侧电磁铁为圆管电磁铁。
进一步的，所述传感器为接近传感器。
本发明的工作原理是，当需要在柔性体的某一部分发生形变时，则对应该部分的内侧电磁体断电，释放其所吸附的底座，弹簧伸出，与此同时该底座上的外侧电磁铁通电，吸附柔性体内表面，柔性体腔体的部分发生凹陷形变。当然，多个位置可以同时工作，从而改变腔体的形状。需要恢复形状时，所述外侧电磁铁断电，内侧电磁铁通电，底座又被吸附回去，弹簧被压缩，柔性材料的腔体恢复到原来的形状。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示的可变形柔性体，包括柔性体1和设置在柔性体内部的形变机构。
所述柔性体1为由柔性材质制成的型体，其材质可为硅胶，或是其他有弹性的高分子材料。柔性体1可根据用途设计为不同的形状，如本实施例所示的中空的球形腔体，或是方形等各种形状等。
所述形变机构包括位于柔性体内部中心位置的核体2，本实施例中核体2为正六面体。本实施例中核体的各顶点处通过支架3支撑在柔性体内部。在核体2的六个面上设置有相互独立的内侧电磁铁4，并在各个面上分别通过螺旋柱型的弹簧5连接设有底座6，所述各内磁电磁铁4用于吸附其对应面上的底座，每个底座上分别安装有外侧电磁铁7，在所述柔性体的内表面上对应各外侧电磁铁的位置上设置铁质的薄片8。
其中，设在所述核体的各面上的内侧电磁铁为吸盘电磁铁，所述外侧电磁铁为圆管电磁铁。
在所述柔性体的外表面上设置有若干接近传感器，所述接近传感器可采用红外、超声波等接近传感器。在所述核体内设置PLC控制器，所述控制器根据传感器采集信号控制相应的内侧电磁铁和外侧电磁铁工作。如当伸手触摸该柔性体时，该部分上的接近传感器将信号发送到控制器，控制器控制相应的内侧电磁铁断电，向外释放其吸附的底座，同时所述底座上的外侧电磁铁通电，吸附柔性体内表面的薄片，从而使得柔性体腔体表面凹陷变形。本实施例中的控制器可根据传感器信号控制各电磁铁工作，也可通过无线方式接受外部控制信号。
可见，上述柔性体的应用十分广泛，可将若干个柔性体按阵列排列，可用于室外广告展示等，其可根据需要形成特定的大面积的凹凸视觉展示、或形成波浪运动的动态展示。也可用于模拟仿真肢体等新兴用途上。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种可变形柔性体，其特征在于：包括柔性体和设置在柔性体内部的形变机构，所述柔性体为由柔性材质制成的型体，所述形变机构包括位于柔性体内部中心位置的核体，在核体的各个面上设置有相互独立的内侧电磁铁，并在各个面上分别通过弹簧连接设有底座，所述各内磁电磁铁用于吸附其对应面上的底座，每个底座上分别安装有外侧电磁铁，在所述柔性体的内表面上覆设橡胶磁层或者是在对应各外侧电磁铁的位置上设置铁质的薄片。
2.根据权利要求1所述的可变形柔性体，其特征在于：在所述柔性体的外表面上设置有若干传感器，在所述核体内设置控制器，所述控制器根据传感器采集信号控制相应的内侧电磁铁和外侧电磁铁工作。
3.根据权利要求2所述的可变形柔性体，其特征在于：所述核体呈正多面体。
4.根据权利要求3所述的可变形柔性体，其特征在于：设在所述核体的各面上的内侧电磁铁为吸盘电磁铁。
5.根据权利要求4所述的可变形柔性体，其特征在于：所述外侧电磁铁为圆管电磁铁。
6.根据权利要求2所述的可变形柔性体，其特征在于：所述传感器为接近传感器。
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