CN110488910A - 定向导引机构及设备与方法、介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种定向导引机构及设备与方法、介质，包括摆环结构、位移结构、基板(1)；位移结构上设置有摆环结构；基板(1)上设置有位移结构；基板(1)沿厚度方向的一端设置有位移结构，或者是，基板(1)沿厚度方向的两端均设置有位移结构；摆环结构设置有止转机构，所述止转机构能够锁定或解锁对应的摆环结构的运动；和/或所述位移结构具有锁死机构，所述锁死机构能够锁定或解锁对应的位移结构的运动。本发明能够实现轴结构在特定空间范围内任一点的指向，适用于定向、定位加工领域以及空间定位指向领域的各种设备，应用范围广，运行精度高。
Description
技术领域
本发明涉及定向、定位加工领域以及空间定位指向领域，具体地，涉及一种定向导引机构及设备与方法、介质。
背景技术
空间定位指向在工业自动化、航空航天、生物医疗等领域有着广泛的应用。现有的空间定位指向系统，如专利文献CN104483899A提供的臂式空间天文望远镜的惯性指向控制方法及控制系统利用多个惯性传感器与伺服电机，在动力学模型的基础上实现望远镜的定位指向；专利文献CN103970262A提供的光学式指向系统利用图像传感器与参考光源实现空间指向。
但是这些专利申请提出的空间定位、指向系统基于复杂的部件，特别是光学系统，成本高、构成复杂、难以实现小型化。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种定向导引机构及设备与方法、介质。
根据本发明提供的一种定向导引机构，包括摆环结构、位移结构、基板；
位移结构上设置有摆环结构；
基板上设置有位移结构；
基板沿厚度方向的一端设置有位移结构，或者是，基板沿厚度方向的两端均设置有位移结构；
摆环结构设置有止转机构，所述止转机构能够锁定或解锁对应的摆环结构的运动；和/或所述位移结构具有锁死机构，所述锁死机构能够锁定或解锁对应的位移结构的运动。
优选地，所述位移结构的数量为一个或多个；
所述位移结构包括：
X轴分量位移模块：为摆环结构的位移提供X轴方向的位移分量；
Y轴分量位移模块：为摆环结构的位移提供Y轴方向的位移分量；
其中，X轴、Y轴相互垂直。
优选地，所述位移结构还包括：
Z轴分量位移模块：为摆环结构的位移提供Z轴方向的位移分量；
其中，X轴、Y轴、Z轴相互垂直。
优选地，还包括被控件；
一个或多个摆环结构与被控件相连，多个摆环结构沿被控件长度延伸方向布置。
优选地，包括止转机构；
摆环结构通过设置的摇座连接到位移结构上，所述止转机构安装在摇座上；
止转机构包括止动块、止动弹簧、紧定螺钉、导向柱以及垫板；
所述止动弹簧安装在导向柱的轴向开孔内；止动块、导向柱、止动弹簧、紧定螺钉依次相连，紧定螺钉与垫板螺纹连接。
优选地，所述紧定螺钉沿轴向的两端中相对于止动弹簧连接端的另一端形成调节端；
所述调节端的端面上设置有内六角槽，调节端上还配设有第一螺母。
优选地，所述止转机构还包括解锁弹簧与绝缘壳；
所述解锁弹簧套接在导向柱上；导向柱安装在绝缘壳中。
优选地，解锁弹簧沿轴向的两端分别与摇座、导向柱上的环形凸起结构连接；
所述解锁弹簧包括电致形变材料弹簧或热致形变材料弹簧。
优选地，所述摆环结构包括内摆环与外摆环；所述外摆环通过设置的摇座连接到位移结构上。
优选地，所述位移结构，包括：移动单元组件；
所述移动单元组件包括第一移动单元、第二移动单元、运动件、锁死机构；其中，第一移动单元与第二移动单元之间相对运动连接；运动件紧固连接第一移动单元，运动件连接锁死机构；所述锁死机构能够锁死及释放运动件。
优选地，所述摆环结构包括夹持结构；
所述夹持结构，包括：支架部、夹持部；
支架部为刚性体；
夹持部为弹性体；
支架部上连接有一个或多个夹持部；
夹持部连接在支架部的内侧；
夹持部形成夹持孔或者夹持槽，其中，夹持孔的孔壁形成夹持面，夹持槽的槽壁形成夹持面；
支架部与夹持部形成壳体，壳体内具有容纳腔室，所述容纳腔室中填充自适应变形体；或者，夹持部为实心体。
根据本发明提供的一种设备，包括设备本体，设备本体安装有上述的定向导引机构。
根据本发明提供的一种上述的定向导引机构的控制方法或者上述的设备的控制方法，包括：
通过控制位移结构的运动，带动一个摆环结构或多个相关联的摆环结构产生位移，来控制与摆环结构相匹配的被控件的姿态和/或位置。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的定向导引机构的控制方法或设备的控制方法的步骤。
进一步优选地，移动单元组件的数量为一个；第二移动单元与锁死机构的壳体之间相对固定。
进一步优选地，移动单元组件的数量为多个，其中，多个移动单元组件依次连接。
进一步优选地，在依次连接的多个移动单元组件中，将相邻的两个移动单元组件分别记为移动单元组件MOA、移动单元组件MOB，移动单元组件MOA的第二移动单元紧固连接移动单元组件MOB的第一移动单元，且移动单元组件MOB的第一移动单元与移动单元组件MOA的锁死机构的壳体之间紧固连接。
进一步优选地，移动单元组件MOA的第二移动单元与移动单元组件MOB的第一移动单元之间的滑动方向形成夹角。
进一步优选地，所述锁死机构包括箝位机构；
所述箝位机构包括箝位腔室、箝位卡件、卡件驱动件；
箝位腔室的宽度沿轴向由宽变窄，形成宽端、窄端；运动件经宽端和窄端穿过所述箝位腔室；箝位卡件位于所述箝位腔室中；
在所述卡件驱动件的驱动下，箝位卡件能够在宽端与窄端之间运动；
当箝位卡件位于宽端时，箝位卡件脱离运动件和/或箝位腔室的腔壁，从而运动件能够在所述轴向上相对于箝位机构自由运动；
当箝位卡件位于窄端时，箝位卡件同时受到运动件和箝位腔室的腔壁的挤压，使得运动件与箝位机构相锁死。
进一步优选地，所述锁死机构包括成对的箝位机构；
其中，在所述成对的箝位机构中的两个箝位机构之间宽端相对设置，或者是窄端相对设置。
进一步优选地，所述卡件驱动件包括能量致形变材料体、弹性复位体；
能量致形变材料体能够在第一形状与第二形状之间变化：
-当能量致形变材料体由第一形状向第二形状形变时，能量致形变材料体驱动箝位卡件克服弹性复位体的弹力移动至宽端；当能量致形变材料体由第二形状向第一形状形变时，弹性复位体的弹力驱动箝位卡件移动至窄端；或者是
-当能量致形变材料体由第一形状向第二形状形变时，能量致形变材料体驱动箝位卡件克服弹性复位体的弹力移动至窄端；当能量致形变材料体由第二形状向第一形状形变时，弹性复位体的弹力驱动箝位卡件移动至宽端。
根据本发明提供的一种上述的位移结构的控制方法，包括:
运动释放步骤：令锁死机构释放运动件，使得运动件相对于锁死机构能够自由运动，进而允许第一移动单元相对于第二移动单元能够自由运动；
运动锁死步骤：令锁死机构锁死运动件，使得第一移动单元相对于第二移动单元不能运动，或者仅能够向一个方向自由运动。
进一步优选地，所述运动锁死步骤包括：
单向锁死步骤：令锁死机构的成对的箝位机构中，一个箝位机构的箝位卡件位于宽端，另一个箝位机构的箝位卡件位于窄端，使得第一移动单元相对于第二移动单元仅能够向一个方向自由运动；或者
双向锁死步骤：令锁死机构的成对的箝位机构中，一个箝位机构的箝位卡件位于窄端，另一个箝位机构的箝位卡件位于窄端，使得第一移动单元相对于第二移动单元不能自由运动。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求或中任一项所述的方法的步骤。
进一步优选地，夹持结构还包括：被夹持件；
被夹持件穿在夹持孔中被夹持住；或者，被夹持件的端部嵌入在夹持槽中被夹持住。
进一步优选地，被夹持件具有凸肩；凸肩位于夹持孔或者夹持槽中。
进一步优选地，被夹持件的表面与夹持面相接触。
进一步优选地，还包括：弹性连接体；
被夹持件通过弹性连接体连接夹持面。
进一步优选地，被夹持件具有凸肩；
凸肩位于夹持孔或者夹持槽中；在夹持孔或者夹持槽的轴向上，凸肩的一侧或两侧分布有弹性连接体，弹性连接体构成凸肩的阻挡结构或连接结构。
进一步优选地，弹性连接体构成凸肩在轴向方向上运动的阻挡结构。
进一步优选地，所述颗粒体为刚性颗粒或者弹性颗粒。
进一步优选地，自适应变形体是自适应变形材料体或自适应变形结构体，自适应变形体受外力挤压后能够自动适应被夹持件位置和/或形状变化。
根据本发明提供的一种自适应夹持摆动体，包括上述的夹持结构，其中，被夹持件的不同位置分别被不同的夹持结构夹持。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明能够实现轴结构在特定空间范围内任一点的指向，适用于定向、定位加工领域以及空间定位指向领域的各种设备，应用范围广，运行精度高；
2、本发明能够作为一个模块化的部件，便于运输，在应用中能够方便地与其他结构进行装配与拆卸；
3、轴结构空间指向设定完毕后，能够通过止转机构对轴结构进行运动锁死，便于稳定进行下一步的工作；
4、本发明可以通过使用铝、钛合金等非磁性材料结构来适应磁环境下的工作。
5、本发明结合夹持结构与位移结构，使得移动平台的锁死更加稳定，锁死效果更好。
6、本发明的自锁功能的锁紧力能够保证位移的精确性，锁死状态下结构稳定，尤其适用于机械精密控制。
7、本发明的自锁功能能够实现单方向锁死，在允许朝一个方向运动的同时，确保向该方向的反向运动被锁死。
8、本发明能够在磁场环境下应用，而不会受到磁场的干扰或者干扰磁场。
9、本发明是可断电自带刚性锁死的平台。
10、本发明提供的夹持结构自身一方面具有刚性结构，能够连接至外部其它结构，另一方面具有弹性部分，能够通过变形自适应被夹持件的摆动。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为实施例中本发明提供的定向导引机构结构示意图；
图2为本发明与外部机座连接示意图。
图3为变化例中本发明提供的定向导引机构结构示意图；
图4为直线电机结构示意图；
图5为本发明位移结构的实施例1的结构示意图。
图6为本发明位移结构的实施例2的结构示意图。
图7为本发明位移结构的实施例3的结构示意图。
图8为本发明位移结构的实施例4的结构示意图。
图9为图8中沿A-A向的剖视结构示意图。
图10为本发明中箝位机构的结构示意图，也是图5的局部放大图。
图11为本发明提供的夹持结构的结构示意图。
图12为被夹持件与壳体之间的结构示意图。
图13为摆动过程中一个角度下被夹持件与两个壳体之间的结构示意图。
图14为摆动过程中另一个角度下被夹持件与两个壳体之间的结构示意图。
图15为摆动过程中又一个角度下被夹持件与两个壳体之间的结构示意图。
图16为摆动过程中一个角度下被夹持件与弹性连接体之间的结构示意图。
图17为摆动过程中另一个角度下被夹持件与弹性连接体之间的结构示意图。
图18为摆动过程中又一个角度下被夹持件与弹性连接体之间的结构示意图。
图19为摆动过程中一个角度下被夹持件与两个壳体上的弹性连接体之间的结构示意图。
图20为摆动过程中另一个角度下被夹持件与两个壳体上的弹性连接体之间的结构示意图。
图21为摆动过程中又一个角度下被夹持件与两个壳体上的弹性连接体之间的结构示意图。
图22为夹持槽的结构示意图。
图中示出：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明提供的定向导引机构，包括轴结构6、摆环结构、位移结构、基板1以及止转机构；一个或多个摆环结构与轴结构6相连，多个摆环结构沿轴结构6长度延伸方向布置；所述摆环结构连接到位移结构上，摆环结构与位移结构一一对应，所述位移结构安装在基板1上；一个或多个摆环结构配设有所述止转机构，所述止转机构能够锁定或解锁对应的摆环结构的运动。优选地，摆环结构与位移结构在数量上也可以存在不同，例如其中一个摆环结构不配置位移结构。优选地，所述轴结构6可以是实心的，也可以是空心的。优选地，所述还包括轴钉8，轴钉8安装在摆环结构上，并对轴结构6进行限位和/或固定。
如图1所示，实施例中，本发明中设置有上下两个位移结构，两个位移结构分别位于基板1沿厚度方向的两端；或者，仅包括一个位移结构，所述位移结构位于基板1沿厚度方向的两端中的其中一端。所述位移结构包括直线电机3，直线电机3在非磁环境中适用，或者经磁屏蔽也可适用。所述直线电机3能够驱动摆环结构在平面上的运动，即拥有平面坐标系中沿X轴与Y轴方向的两个自由度。优选地，轴结构6一体成型或紧固连接有轴接28，轴接28的作用在于使轴结构6与摆环结构进行初始位置固定，避免攒动。
所述摆环结构包括内摆环7与外摆环5；所述内摆环7与轴结构6连接，所述外摆环5通过设置的摇座连接到位移结构上。相应地，所述摇座包括了上摇座4与下摇座10，实施例中，所述止转机构仅安装在下摇座10上；止转机构包括止动块9、止动弹簧13、紧定螺钉16、导向柱11以及垫板14；所述止动弹簧13安装在导向柱11的轴向开孔内；止动块9、导向柱11、止动弹簧13、紧定螺钉16依次相连，紧定螺钉16与垫板14螺纹连接。优选地，所述止转机构也可以仅安装在上摇座4上，或者在上摇座4与下摇座10上均有安装。优选地，所述紧定螺钉16沿轴向的两端中相对于止动弹簧13连接端的另一端形成调节端；所述调节端的端面上设置有内六角槽，调节端上还配设有第一螺母17，方便对紧定螺钉16进行调节与位置固定。所述垫板14紧固连接在下摇座10上，通过调节紧定螺钉16，可以驱动止动弹簧13压缩，进而将使得止动块9能够锁定对应的外摆环5相对内摆环7的运动，完成对轴结构6的转动锁定。另外，所述止转机构还包括解锁弹簧15与绝缘壳12；所述解锁弹簧15套接在导向柱11上；导向柱11安装在绝缘壳12中。解锁弹簧15沿轴向的两端分别与摇座、导向柱11上的环形凸起结构连接；所述解锁弹簧15包括电致形变材料弹簧或者热致形变材料弹簧，实际应用中，导向柱11不与垫板14接触，所述解锁弹簧15通电时伸长，将导向柱11向后推，实现对摆环结构运动的解锁。
优选地，本发明还设置有接口板2，接口板2紧固安装在基板1上；所述接口板2上设置有插座组件19。由于上述的直线电机3与电致形变材料弹簧均需要进行供电与通讯控制，因此通过插座组件19能够方便地与外部的线缆结构相连，易于装配与拆卸。如图2所示，本发明可以通过紧固件直接方便地连接在外部机座，如卡轨21上。
如图3所述，变化例中，还包括防护罩，防护罩内部形成容物空间；所述摆环结构、位移结构以及止转机构均安装在容物空间中；所述基板1紧固连接在防护罩上；所述防护罩与基板1上均设置有活动孔，轴结构6在长度延伸方向上贯穿所述活动孔。优选地，所述防护罩包括上罩体24与下罩体25，上罩体24、基板1、下罩体25依次连接。另外，上罩体24、下罩体25上分别设置有上支腿26、下支腿27，所述上支腿26、下支腿27可以是刚性结构，也可以是由橡胶等材料制成的弹性结构，有效吸收工作中的振动。优选地，防护罩可以是金属或非金属材料制成，整体结构是刚性的也可以是柔性的，例如采用帆布、编制物等材料制成。
工作原理：
如图1所示，当上部的摆环结构发生转动或平面位置的改变时，轴结构6的倾角发生变化，并且轴结构6的下端将会在空间上发生位置改变，此时轴结构6的下端需要同时适应三个运动变化：1、倾角的变化，该变化可通过下部的摆环结构进行适应；2、平面位置的变化，该变化可以通过下部的直线电机3的运动进行适应；3、两个摆环结构在沿轴结构6长度延伸方向上的相对距离的变化，该变化可通过摆环结构与轴结构6之间的滑动安装形式进行适应。本发明整体可以由铝、钛合金、塑料或其他的非磁性材料制成，进而能够在有磁环境下工作。
接下来，通过优选例，对位移结构进行更为具体的说明。
位移结构的基本实施例
根据本发明提供的一种位移结构，包括：移动单元组件900；
所述移动单元组件900包括第一移动单元901、第二移动单元902、运动件903、锁死机构；其中，第一移动单元901与第二移动单元902之间相对运动连接；运动件903紧固连接第一移动单元901，运动件903连接锁死机构，例如穿过锁死机构中；所述锁死机构能够锁死及释放运动件903。
所述锁死运动件903及释放运动件903，可以是指沿长度方向，例如轴状的运动件903的轴向，双向锁死运动件903、双向释放运动件903以及单向锁死运动件903，其中，单向锁死运动件903也可以理解为单向释放运动件903，只是单向锁死的运动方向与单向释放的运动方向之间相反。
锁死机构包括箝位机构。可以利用现有技术中的箝位机构，例如本领域技术人员可以参考“电磁箝位机构及其直线驱动装置、组合”[申请号201410387626.2，公开号CN104167957A]，其公开了电磁箝位机构，包括电磁体、永磁体及变形体，所述永磁体的磁极与电磁体的磁极直接接触或靠近，形成控制磁路，所述变形体与永磁体刚性连接；所述永磁体在控制磁路磁场的驱动下相对电磁体运动，并驱动变形体产生变形，进而实现箝位锁紧和释放。本领域技术人员还可以参考“用于直线电机的电磁-永磁箝位机构”[申请号201020603794.8，公开号CN201869079U]以及“电磁箝位机构及其粘滑运动直线电机”[申请号201020603955.3，公开号CN201887641U]等专利文献来实现箝位机构，还可以参考“电磁自适应箝位夹紧装置及组合式箝位夹紧装置”[申请号201610038564.3，公开号CN105527840A]。例如，基于“电磁箝位机构及其直线驱动装置、组合”，箝位机构中的变形体作为输出件能够紧抵住被锁定对象进行锁定，基于“用于直线电机的电磁-永磁箝位机构”，箝位机构中的输出杆作为输出件能够紧抵住被锁定对象进行锁定，基于“电磁箝位机构及其粘滑运动直线电机”，箝位机构中的输出轴作为输出件能够紧抵住被锁定对象进行锁定，基于“电磁自适应箝位夹紧装置及组合式箝位夹紧装置”，箝位机构中的箝位部件作为输出件能够收紧、松弛以紧箍住、紧抵住被锁定对象进行锁定。
而在优选例中，本发明提供了一种能够在磁场环境下应用，而不会受到磁场的干扰或者干扰磁场的箝位机构，将在下文中进行具体说明。
下面通过基本实施例的各个优选例，对本发明进行更为详细的说明。
位移结构的实施例1
如图5所示，移动单元组件900的数量为一个；第二移动单元902与锁死机构的壳体之间相对固定，例如均紧固安装在同一个刚性支架上，又例如，第二移动单元902通过刚性的支架与锁死机构的壳体紧固连接。
所述锁死机构包括成对的箝位机构904；其中，在所述成对的箝位机构904中的两个箝位机构904之间宽端90411相对设置。而在变化例中，成对的箝位机构904中的两个箝位机构904之间窄端90412相对设置，例如如图6所示。
具体地，如图10所示，所述锁死机构包括箝位机构904；所述箝位机构904包括箝位腔室9041、箝位卡件9042、卡件驱动件9043；
箝位腔室9041的宽度沿轴向由宽变窄，形成宽端90411、窄端90412；运动件903经宽端90411和窄端90412穿过所述箝位腔室9041；箝位卡件9042位于所述箝位腔室9041中；
在所述卡件驱动件9043的驱动下，箝位卡件9042能够在宽端90411与窄端90412之间运动；
当箝位卡件9042位于宽端90411时，箝位卡件9042脱离运动件903和/或箝位腔室9041的腔壁，从而运动件903能够在所述轴向上相对于箝位机构904自由运动；
当箝位卡件9042位于窄端90412时，箝位卡件9042同时受到运动件903和箝位腔室9041的腔壁的挤压，使得运动件903与箝位机构904相锁死。
进一步具体地，所述卡件驱动件9043包括能量致形变材料体90431、弹性复位体90432；
能量致形变材料体90431能够在第一形状与第二形状之间变化：
-当能量致形变材料体90431由第一形状向第二形状形变时，能量致形变材料体90431驱动箝位卡件9042克服弹性复位体90432的弹力移动至宽端90411；当能量致形变材料体90431由第二形状向第一形状形变时，弹性复位体90432的弹力驱动箝位卡件9042移动至窄端90412；或者是
-当能量致形变材料体90431由第一形状向第二形状形变时，能量致形变材料体90431驱动箝位卡件9042克服弹性复位体90432的弹力移动至窄端90412；当能量致形变材料体90431由第二形状向第一形状形变时，弹性复位体90432的弹力驱动箝位卡件9042移动至宽端90411。
其中，所述能量致形变材料体90431可以是热致形变材料体、电致形变材料体，若不考虑对所处磁场的影响，还可以采用磁致形变材料体。所述能量致形变材料体90431在被赋予能量前后会发生伸缩等形变，从而能够对箝位卡件9042进行驱动。在优选例中，所述能量致形变材料体90431采用电致形变材料体，加电后将箝位卡件9042驱动至宽端90411，断电后箝位卡件9042回复到窄端90412，从而实现可断电自带刚性锁死的平台。
箝位卡件9042优选为球体，次优选地也可以套在运动件903上的圆环，非优选地还可以是立方形、椭圆形以及异形不规则的颗粒。
在图5中：
-若要允许第一移动单元901相对于第二移动单元902向左右均可以自由滑动，则左侧、右侧箝位机构904中的箝位卡件9042分别位于宽端90411、宽端90411；
-若要允许第一移动单元901相对于第二移动单元902只能向左自由滑动，则左侧、右侧箝位机构904中的箝位卡件9042分别位于宽端90411、窄端90412；
-若要允许第一移动单元901相对于第二移动单元902只能向右自由滑动，则左侧、右侧箝位机构904中的箝位卡件9042分别位于窄端90412、宽端90411；
-若要将第一移动单元901相对于第二移动单元902锁死，向左右均不可以自由滑动，则左侧、右侧箝位机构904中的箝位卡件9042分别位于窄端90412、窄端90412。
位移结构的实施例2
如图6所示，为图5的变化例。在本变化例中，成对的箝位机构904中的两个箝位机构904之间窄端90412相对设置。
在图6中：
-若要允许第一移动单元901相对于第二移动单元902向左右均可以自由滑动，则左侧、右侧箝位机构904中的箝位卡件9042分别位于宽端90411、宽端90411；
-若要允许第一移动单元901相对于第二移动单元902只能向左自由滑动，则左侧、右侧箝位机构904中的箝位卡件9042分别位于窄端90412、宽端90411；
-若要允许第一移动单元901相对于第二移动单元902只能向右自由滑动，则左侧、右侧箝位机构904中的箝位卡件9042分别位于宽端90411、窄端90412；
-若要将第一移动单元901相对于第二移动单元902锁死，向左右均不可以自由滑动，则左侧、右侧箝位机构904中的箝位卡件9042分别位于窄端90412、窄端90412。
位移结构的实施例3
如图7所示，为图5的变化例。在本变化例中，成对的箝位机构904中的两个箝位机构904均位于第一移动单元901的同一侧。
在图6的变化例中，成对的箝位机构904中的两个箝位机构904也可以均位于第一移动单元901的同一侧。
位移结构的实施例4
如图8、图9所示，为图5的优选例。在本优选例中，移动单元组件900的数量为多个，其中，多个移动单元组件900依次连接。在依次连接的多个移动单元组件900中，将相邻的两个移动单元组件900分别记为移动单元组件MOA、移动单元组件MOB，移动单元组件MOA的第二移动单元902紧固连接移动单元组件MOB的第一移动单元901，且移动单元组件MOB的第一移动单元901与移动单元组件MOA的锁死机构的壳体之间紧固连接。具体是通过刚性支架905连接
移动单元组件MOA的第二移动单元902与移动单元组件MOB的第一移动单元901之间的滑动方向形成夹角。尤其优选为直角，从而能够分别实现X轴、Y轴两个方向上的双向锁死、单向锁死以及双向释放，进而形成运动件903的复合运动。
在更多的优选例中，可以级联三个以上的移动单元组件900，从而实现更复杂的复合运动。
本发明还提供一种所述的位移结构的控制方法，包括:
运动释放步骤：令锁死机构释放运动件903，使得运动件903相对于锁死机构能够自由运动，进而允许第一移动单元901相对于第二移动单元902能够自由运动；
运动锁死步骤：令锁死机构锁死运动件903，使得第一移动单元901相对于第二移动单元902不能运动，或者仅能够向一个方向自由运动。
所述运动锁死步骤包括：
单向锁死步骤：令锁死机构的成对的箝位机构904中，一个箝位机构904的箝位卡件9042位于宽端90411，另一个箝位机构904的箝位卡件9042位于窄端90412，使得第一移动单元901相对于第二移动单元902仅能够向一个方向自由运动；或者
双向锁死步骤：令锁死机构的成对的箝位机构904中，一个箝位机构904的箝位卡件9042位于窄端90412，另一个箝位机构904的箝位卡件9042位于窄端90412，使得第一移动单元901相对于第二移动单元902不能自由运动。
本发明还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的位移结构的控制方法的步骤。
接下来通过优选例，对夹持结构进行更具体的说明。
夹持结构的基本实施例
如图11、图12所示，根据本发明提供的一种夹持结构，包括：支架部801、夹持部802；
支架部801为刚性体；
夹持部802为弹性体；被夹持件803的表面与夹持面相接触；
夹持部802形成夹持孔8021，夹持孔8021的孔壁形成夹持面。支架部801上连接有一个或多个夹持部802。例如，夹持部802呈环形，夹持孔8021的孔壁上设置有沿轴向依次分布的多个夹持部802；
夹持部802连接在支架部801的内侧；
支架部801与夹持部802形成壳体800，壳体800内具有容纳腔室8001，所述容纳腔室8001中填充自适应变形体，其中，所述自适应变形体可以是颗粒体、胶泥、流体中的任一种或任多种；所述颗粒体为刚性颗粒或者弹性颗粒。
具体地，支架部801的内部中空，夹持部802的内部中空，且相互连通，形成容纳腔室8001，颗粒体、胶泥、流体等阻尼材料填充在容纳腔室8001中。如图12所示，所述夹持结构包括：被夹持件803；被夹持件803穿在夹持孔8021中被夹持住。具体地，被夹持件803仅与夹持部802接触连接，由于夹持部802为弹性体，因此，当被夹持件803如图13、图14、图15摆动至不同角度时，容纳腔室8001中的阻尼材料的分布将滞后于被夹持件803的摆动，从而一方面在被夹持件803摆动时提供阻尼，使得摆动更稳定，另一方面，在被夹持件803停止摆动时，阻尼材料将滞后自行调整分布，使得被夹持件803的摆动角度维持得更稳定。
在变化例中，如图22所示，夹持部802形成夹持槽8022，其中，夹持槽8022的槽壁形成夹持面；被夹持件803的端部嵌入在夹持槽8022中被夹持住。
在更多的变化例中，夹持部802为实心体，例如，夹持部802采用实心的橡胶体构成。
下面通过基本实施例的优选例和/或变化例，对本发明进行更为具体的说明。
夹持结构的实施例1
如图16、图17、图18所示，被夹持件803具有凸肩8031；凸肩8031位于夹持孔8021或者夹持槽8022中。
所述夹持结构，还包括：一个或多个弹性连接体804；
被夹持件803通过弹性连接体804连接夹持面。
被夹持件803具有凸肩8031；
凸肩8031位于夹持孔8021或者夹持槽8022中；在夹持孔8021或者夹持槽8022的轴向上，凸肩8031的一侧或两侧分布有弹性连接体804，弹性连接体804构成凸肩8031的阻挡结构。
弹性连接体804构成凸肩8031在轴向方向上运动的阻挡结构。当如图16、图17、图18所示，被夹持件803虽受到重力的影响，但是因与弹性连接体804之间的限制关系或连接关系，而保持位置不掉落。
夹持结构的实施例2
如图19、图20、图21所示，为实施例1的优选例。根据本发明提供的一种自适应夹持摆动体，包括夹持结构，其中，被夹持件803的不同位置分别被不同的夹持结构夹持。例如，被夹持件803为轴体，其中，该轴体上安装有两个夹持结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (14)
1.一种定向导引机构，其特征在于，包括摆环结构、位移结构、基板(1)；
位移结构上设置有摆环结构；
基板(1)上设置有位移结构；
基板(1)沿厚度方向的一端设置有位移结构，或者是，基板(1)沿厚度方向的两端均设置有位移结构；
摆环结构设置有止转机构，所述止转机构能够锁定或解锁对应的摆环结构的运动；和/或所述位移结构具有锁死机构，所述锁死机构能够锁定或解锁对应的位移结构的运动。
2.根据权利要求1所述的定向导引机构，其特征在于，所述位移结构的数量为一个或多个；
所述位移结构包括：
X轴分量位移模块：为摆环结构的位移提供X轴方向的位移分量；
Y轴分量位移模块：为摆环结构的位移提供Y轴方向的位移分量；
其中，X轴、Y轴相互垂直。
3.根据权利要求2所述的定向导引机构，其特征在于，所述位移结构还包括：
Z轴分量位移模块：为摆环结构的位移提供Z轴方向的位移分量；
其中，X轴、Y轴、Z轴相互垂直。
4.根据权利要求1所述的定向导引机构，其特征在于，还包括被控件；
一个或多个摆环结构与被控件相连，多个摆环结构沿被控件长度延伸方向布置。
5.根据权利要求1所述的定向导引机构，其特征在于，包括止转机构；
摆环结构通过设置的摇座连接到位移结构上，所述止转机构安装在摇座上；
止转机构包括止动块(9)、止动弹簧(13)、紧定螺钉(16)、导向柱(11)以及垫板(14)；
所述止动弹簧(13)安装在导向柱(11)的轴向开孔内；止动块(9)、导向柱(11)、止动弹簧(13)、紧定螺钉(16)依次相连，紧定螺钉(16)与垫板(14)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的定向导引机构，其特征在于，所述紧定螺钉(16)沿轴向的两端中相对于止动弹簧(13)连接端的另一端形成调节端；
所述调节端的端面上设置有内六角槽，调节端上还配设有第一螺母(17)。
7.根据权利要求5所述的定向导引机构，其特征在于，所述止转机构还包括解锁弹簧(15)与绝缘壳(12)；
所述解锁弹簧(15)套接在导向柱(11)上；导向柱(11)安装在绝缘壳(12)中。
8.根据权利要求7所述的定向导引机构，其特征在于，解锁弹簧(15)沿轴向的两端分别与摇座、导向柱(11)上的环形凸起结构连接；
所述解锁弹簧(15)包括电致形变材料弹簧或热致形变材料弹簧。
9.根据权利要求1所述的定向导引机构，其特征在于，所述摆环结构包括内摆环(7)与外摆环(5)；所述外摆环(5)通过设置的摇座连接到位移结构上。
10.根据权利要求1所述的定向导引机构，其特征在于，所述位移结构，包括：移动单元组件(900)；
所述移动单元组件(900)包括第一移动单元(901)、第二移动单元(902)、运动件(903)、锁死机构；其中，第一移动单元(901)与第二移动单元(902)之间相对运动连接；运动件(903)紧固连接第一移动单元(901)，运动件(903)连接锁死机构；所述锁死机构能够锁死及释放运动件(903)。
11.根据权利要求1所述的定向导引机构，其特征在于，所述摆环结构包括夹持结构；
所述夹持结构，包括：支架部(801)、夹持部(802)；
支架部(801)为刚性体；
夹持部(802)为弹性体；
支架部(801)上连接有一个或多个夹持部(802)；
夹持部(802)连接在支架部(801)的内侧；
夹持部(802)形成夹持孔(8021)或者夹持槽(8022)，其中，夹持孔(8021)的孔壁形成夹持面，夹持槽(8022)的槽壁形成夹持面；
支架部(801)与夹持部(802)形成壳体(800)，壳体(800)内具有容纳腔室(8001)，所述容纳腔室(8001)中填充自适应变形体；或者，夹持部(802)为实心体。
12.一种设备，包括设备本体，其特征在于，设备本体安装有权利要求1至11中任一项所述的定向导引机构。
13.一种权利要求1至11中任一项所述的定向导引机构的控制方法或者权利要求12所述的设备的控制方法，其特征在于，包括：
通过控制位移结构的运动，带动一个摆环结构或多个相关联的摆环结构产生位移，来控制与摆环结构相匹配的被控件的姿态和/或位置。
14.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求13所述的方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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