CN110828232B - 一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，采用磁铁弹簧机构替代传统的电子控制系统，实现拮抗式形状记忆合金弹簧交替致动的时序控制；两组拮抗式形状记忆合金分别布置在一个滑块两侧，驱动滑块进行往复运动；磁铁弹簧机构由三个磁铁和两根拉伸弹簧组成，其中两个磁铁与位于致动机构两端的拉伸弹簧相连，另一个磁与滑块相连；滑运动时，滑块磁铁与两侧弹簧磁铁交替吸合与断开，导致形状记忆合金弹簧组交替通断电。为保证在每个工作循环内，形状记忆合金弹簧组于在同样位置通断电，引入预应变式柔性双稳态结构；利用双稳态机构在稳态位置能量最低的特性，将两个稳态位置设定为通电位置，提高了滑块到达通断电位置的可靠性。

Description

一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构

技术领域

本发明涉及致动器技术，特别涉及一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，为在两设定位置之间做往复运动的轻量化设备。

背景技术

众所周知，机构的运动往往伴随机械结构的变化，而机械结构又因巧妙的设计和组合影响着机构的运动。虽然电气化在如今的工业领域中发挥着重要作用，但近年来随着机构学、材料学的不断发展，一些依靠自身运动或结构就可以实现运动的方式依然得到广泛关注。面向轻量化、层次化和高可靠性的运动控制需求，有必要探索依靠机械本体实现控制逻辑的相关技术，以简单有效的机械结构保证可靠准确的运动，降低控制系统的复杂性。

形状记忆合金作为一种智能材料，具有质能比大以及致动原理较为简单的优点而被广泛应用于致动器领域，尤其适用于质量体积较小，运动速度较低，精度要求不高的致动场所。在航空航天、工业生产线和机器人领域中，存在大量只需在特定两点间往复运动的机构，比如空间结构的展收控制，物料的传递码放等。如果使用现有基于电气反馈原理的致动器，不仅体积重量较大，且控制较为复杂，导致成本较高。本发明所提出的致动系统采用机械运动逻辑实现运动控制，并利用双稳态机构改进了形状记忆合金的定位精度，因此获得质量体积较小，结构可靠以及控制简单的特点，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于形状记忆合金组的机械逻辑控制双向致动机构。本发明结构简单，在无需任何电子控制系统的情况下即可实现致动器在设定两点间的往复运动。

本发明所采用的技术方案是：一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，包括：

滑块，所述滑块在导轨上沿轨滑动，所述导轨的左端固定在左侧固定端上，所述导轨的右端固定在右侧固定端上；所述滑块上设置有第一磁铁；

第一形状记忆合金弹簧组，所述第一形状记忆合金弹簧组的左端固定在左侧固定端上，所述第一形状记忆合金弹簧组的右端固定在所述滑块的左侧上，并且，所述第一形状记忆合金弹簧组与所述滑块电路上不相连通；

第二形状记忆合金弹簧组，所述第二形状记忆合金弹簧组的右端固定在右侧固定端上，所述第二形状记忆合金弹簧组的左端固定在所述滑块的右侧上，并且，所述第二形状记忆合金弹簧组与所述滑块电路上不相连通；

第一磁铁弹簧机构，所述第一磁铁弹簧机构包括相互连接的第一拉伸弹簧和第一磁铁组件，所述第一拉伸弹簧套设在所述导轨上，所述第一拉伸弹簧的左端固定在左侧固定端上，所述第一拉伸弹簧的右端连接所述第一磁铁组件，所述第一磁铁组件与所述滑块的左侧相对，并且，所述第一磁铁组件通过导线与所述第二形状记忆合金弹簧组的左端相连通；以及，

第二磁铁弹簧机构，所述第二磁铁弹簧机构包括相互连接的第二拉伸弹簧和第二磁铁组件，所述第二拉伸弹簧套设在所述导轨上，所述第二拉伸弹簧的右端固定在右侧固定端上，所述第二拉伸弹簧的左端连接所述第二磁铁组件，所述第二磁铁组件与所述滑块的右侧相对，并且，所述第二磁铁组件通过导线与所述第一形状记忆合金弹簧组的右端相连通；其中，

所述滑块接电源一极，所述第一形状记忆合金弹簧组的左端和所述第二形状记忆合金弹簧组的右端均接电源另一极；所述滑块能通过所述第一磁铁与所述第一磁铁组件相吸使得所述第二形状记忆合金弹簧组通电加热并收缩产生拉力驱动所述滑块向右沿所述导轨滑动，或，与第二磁铁组件相吸使得所述第一形状记忆合金弹簧组通电加热并收缩产生拉力驱动所述滑块向左沿所述导轨滑动。

进一步地，所述滑块固定在预应变式柔性双稳态机构上，所述预应变式柔性双稳态机构包括预应变梁单元和末端执行器单元，所述滑块固定在所述末端执行器单元的输出端上；所述预应变式柔性双稳态机构的左侧稳态位置为所述第一磁铁组件与所述滑块的吸合位置、右侧稳态位置为所述第二磁铁组件与所述滑块的吸合位置，从而保证所述滑块稳定且可持续地在所述预应变式柔性双稳态机构的左侧稳态位置和右侧稳态位置之间往复运动。

其中，通过调节所述预应变式柔性双稳态机构的左侧稳态位置和右侧稳态位置间的距离，以及所述第一形状记忆合金弹簧组和所述第二形状记忆合金弹簧组的弹簧圈数调节所述滑块在往复运动的总行程。

其中，通过调节所述第一形状记忆合金弹簧组和所述第二形状记忆合金弹簧组的个数，以及所述预应变式柔性双稳态机构的尺寸参数实现不同大小的致动力的输出。

进一步地，所述滑块左右两侧与第一磁铁组件，第二磁铁组件相对位置设置有导电铜片。

进一步地，所述第一磁铁组件包括：

第一磁铁套筒，所述第一磁铁套筒套设在所述导轨上，所述第一磁铁套筒的左侧与所述第一拉伸弹簧固定连接；

第二磁铁，所述第二磁铁设置在所述第一磁铁套筒的右侧内；

第一导电铜片，所述第一导电铜片设置在所述第一磁铁套筒和所述第二磁铁的右端面；以及，

第一直线轴承，所述第一直线轴承设置在所述第一磁铁套筒的内表面与所述导轨的外表面之间。

进一步地，所述第二磁铁组件包括：

第二磁铁套筒，所述第二磁铁套筒套设在所述导轨上，所述第二磁铁套筒的右侧与所述第二拉伸弹簧固定连接；

第三磁铁，所述第三磁铁设置在所述第二磁铁套筒的左侧内；

第二导电铜片，所述第二导电铜片设置在所述第二磁铁套筒和所述第三磁铁的左端面；以及，

第二直线轴承，所述第二直线轴承设置在所述第二磁铁套筒的内表面与所述导轨的外表面之间。

进一步地，所述第一磁铁组件的第二磁铁与所述第二磁铁组件的第三磁铁磁性相同，并且，均与所述滑块上的所述第一磁铁磁性相反。

进一步地，致动机构还包括第一散热风扇和第二散热风扇，所述第一散热风扇设置在所述第一形状记忆合金弹簧组的上方，所述第一散热风扇的两端连接在所述第二形状记忆合金弹簧组的两端上，当所述第二形状记忆合金弹簧组通电时，所述第一散热风扇通电为所述第一形状记忆合金弹簧组散热；所述第二散热风扇设置在所述第二形状记忆合金弹簧组的上方，所述第二散热风扇的两端连接在所述第一形状记忆合金弹簧组的两端上，当所述第一形状记忆合金弹簧组通电时，所述第二散热风扇通电为所述第二形状记忆合金弹簧组散热。

本发明的有益效果是：

1.本发明无需电子控制机构即可利用致动机构实现执行器在两定点位置之间的往复运动，大大降低了控制难度，使得现有技术所导致的致动器的体积质量较大的问题得到解决，有利于整个控制系统的集成化轻量化。

2.本发明完全依靠机械系统控制，代替电子控制系统，因此具有较高的可靠性。通过柔性双稳态机构调节形状记忆合金弹簧致动过程中能量，实现连续的往复运动，提高控制系统的可靠性。

3.本发明利用散热风扇提高形状记忆合金弹簧的散热速度，使得形状记忆合金致动器的致动频率加快40％。

4.本发明可通过调节拮抗式形状记忆合金弹簧的个数以及双稳态机构的尺寸参数，来调节致动力的输出，可使本发明具有较高的适应性。

5.本发明可通过调节形状记忆合金弹簧的通电电流的大小而在一定范围之内调节致动系统的致动频率。

附图说明

图1：本发明结构示意图；

图2：本发明的预应变式柔性双稳态机构处于中间不稳态位置示意图；

图3：本发明的第二磁铁弹簧机构示意图；

图4：本发明的弹簧控制系统位于断电位置示意图；

图5：本发明的致动机构位于右侧稳态位置示意图；

图6：本发明的致动机构的等效电路示意图；

附图标注：1-1，第一形状记忆合金弹簧组；1-2，左侧固定端；1-3，导轨；1-4，右侧固定端；1-5，第二拉伸弹簧；1-6，第二磁铁套筒；1-7，第二形状记忆合金弹簧组；1-8，第一磁铁套筒；1-9，第一拉伸弹簧；2-1，预应变梁单元；2-2，滑块；2-3，末端执行器单元；3-1，第二导电铜片；3-2，第二直线轴承；3-3，第三磁铁；6-1，电源；6-2，总开关；6-3，第一散热风扇；6-4，第二散热风扇。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

本发明一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，采用磁铁弹簧机构替代传统的电子控制系统，实现拮抗式形状记忆合金弹簧交替致动的时序控制。拮抗式布置的两组形状记忆合金分别布置在一个滑块2-2的两侧，通过交替通断电作为致动器驱动滑块2-2在一导轨1-3上进行往复运动。为实现拮抗式形状记忆合金弹簧组在设定位置的交替通断电，本发明采用磁铁弹簧机构，磁铁弹簧机构由三个磁铁和两根拉伸弹簧组成，其中两个磁铁与位于致动机构两端的拉伸弹簧相连，另一个磁铁与滑块2-2相连，用拉伸弹簧形变产生的拉力与磁铁的吸力相配合控制在磁铁设定行程位置的吸合和断开。滑块2-2运动时，滑块2-2上的磁铁与两侧拉伸弹簧的磁铁交替吸合与断开，导致拮抗式形状记忆合金弹簧组交替通断电。为保证在每个工作循环内，形状记忆合金弹簧组于在同样位置通断电，引入预应变式柔性双稳态机构。利用预应变式柔性双稳态机构在稳态位置能量最低的特性，将两个稳态位置设定为通电位置(即，磁铁吸合电路导通的位置)，提高了滑块2-2每次运动到达通断电位置的可靠性。并且为保证滑块2-2断电之后预应变式柔性双稳态机构具有足够的运动力能辅助滑块2-2继续运动到下一稳态位置，设定电路的断电位置为双稳态机构输出力的最大位置。本发明通过调试磁铁吸合力和拉伸弹簧刚性的关系来调节断电位置。

同时利用预应变式柔性双稳态机构在运动过程中吸收和释放能量的特点，调节拮抗式形状记忆合金弹簧组的通断电时间，使一侧形状记忆合金弹簧组加热致动时另一侧处于散热状态，保证一侧形状记忆合金弹簧组致动收缩时反向的形状记忆合金弹簧组处于低温状态，从而使往复运动可持续进行。

此外，为缩短形状记忆合金弹簧的散热时间，本发明还采用一对由磁铁弹簧机构控制通断电的散热风扇安装在两组形状记忆合金弹簧组的上方进行交替通断，提高形状记忆合金弹簧组的散热速度，显著加快形状记忆合金弹簧组的致动频率。本发明的致动机构亦可通过调节形状记忆合金弹簧组中致动弹簧的个数以及预应变式柔性双稳态机构的尺寸参数获得实际应用所需的输出力的大小，从而使致动器有更好的适用范围和应用场景。

如附图1至图6所示，一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，包括形状记忆合金弹簧致动装置、机械逻辑控制机构以及预应变式柔性双稳态机构三部分。其中，形状记忆合金弹簧致动装置采用拮抗式布置的形状记忆合金弹簧组，通过磁铁弹簧机构所组成的机械逻辑控制机构实现导轨1-3上一滑块2-2的往复运动。机械逻辑控制机构控制两组拮抗式形状记忆合金弹簧组以及两个散热风扇交替通断电，散热风扇能明显加快形状记忆合金弹簧组散热速度并提高机器人的致动频率。通过引入所述预应变式柔性双稳态机构，设定两个两稳态位置为通电位置，保证运动的可靠性和持续性。

所述滑块2-2连接在所述导轨1-3上并能沿所述导轨1-3滑动，所述导轨1-3的左端固定在左侧固定端1-2上，所述导轨1-3的右端固定在右侧固定端1-4上；所述滑块2-2上设置有第一磁铁和导电铜片。

所述滑块2-2固定在预应变式柔性双稳态机构上，所述预应变式柔性双稳态机构包括预应变梁单元2-1和末端执行器单元2-3，所述滑块2-2固定在所述末端执行器单元2-3的输出端上。所述预应变式柔性双稳态机构的左侧稳态位置为所述第一磁铁组件与所述滑块2-2的吸合位置、右侧稳态位置为所述第二磁铁组件与所述滑块2-2的吸合位置，使得所述滑块2-2的往复运动的两个起止点正好是所述预应变式柔性双稳态机构的两个稳态位置，从而保证所述滑块2-2稳定且可持续地在两个止点之间往复运动。预应变式柔性双稳态机构通过应变能的吸收和释放调节形状记忆合金弹簧组的致动时序，使拮抗式形状记忆合金弹簧组两侧的散热时间和加热时间相对平衡。

所述形状记忆合金弹簧致动装置包括第一形状记忆合金弹簧组1-1和第二形状记忆合金弹簧组1-7。所述第一形状记忆合金弹簧组1-1的左端固定在左侧固定端1-2上，所述第一形状记忆合金弹簧组1-1的右端固定在所述滑块2-2的左侧上，并且，所述第一形状记忆合金弹簧组1-1与所述滑块2-2电路上不相连通。所述第二形状记忆合金弹簧组1-7的右端固定在右侧固定端1-4上，所述第二形状记忆合金弹簧组1-7的左端固定在所述滑块2-2的右侧上，并且，所述第二形状记忆合金弹簧组1-7与所述滑块2-2电路上不相连通。

所述散热风扇分为第一散热风扇6-3和第二散热风扇6-4，所述第一散热风扇6-3设置在所述第一形状记忆合金弹簧组1-1的上方，所述第一散热风扇6-3的两端连接在所述第二形状记忆合金弹簧组1-7的两端上，当所述第二形状记忆合金弹簧组1-7通电时，所述第一散热风扇6-3通电为所述第一形状记忆合金弹簧组1-1散热；所述第二散热风扇6-4设置在所述第二形状记忆合金弹簧组1-7的上方，所述第二散热风扇6-4的两端连接在所述第一形状记忆合金弹簧组1-1的两端上，当所述第一形状记忆合金弹簧组1-1通电时，所述第二散热风扇6-4通电为所述第二形状记忆合金弹簧组1-7散热。散热风扇加快形状记忆合金弹簧组的散热速率，从而大大提高致动频率。

所述机械逻辑控制机构包括第一磁铁弹簧机构和第二磁铁弹簧机构。所述第一磁铁弹簧机构包括相互连接的第一拉伸弹簧1-9和第一磁铁组件，所述第一拉伸弹簧1-9套设在所述导轨1-3上，所述第一拉伸弹簧1-9的左端固定在左侧固定端1-2上，所述第一拉伸弹簧1-9的右端连接所述第一磁铁组件，所述第一磁铁组件与所述滑块2-2的左侧相对，并且，所述第一磁铁组件通过导线与所述第二形状记忆合金弹簧组1-7的左端相连通。其中，所述第一磁铁组件包括第一磁铁套筒1-8，第二磁铁，第一导电铜片和第一直线轴承，所述第一磁铁套筒1-8套设在所述导轨1-3上，所述第一磁铁套筒1-8的左侧与所述第一拉伸弹簧1-9固定连接；所述第二磁铁设置在所述第一磁铁套筒1-8的右侧内；所述第一导电铜片设置在所述第一磁铁套筒1-8和所述第二磁铁的右端面；所述第一直线轴承设置在所述第一磁铁套筒1-8的内表面与所述导轨1-3的外表面之间。所述第二磁铁弹簧机构包括相互连接的第二拉伸弹簧1-5和第二磁铁组件，所述第二拉伸弹簧1-5套设在所述导轨1-3上，所述第二拉伸弹簧1-5的右端固定在右侧固定端1-4上，所述第二拉伸弹簧1-5的左端连接所述第二磁铁组件，所述第二磁铁组件与所述滑块2-2的右侧相对，并且，所述第二磁铁组件通过导线与所述第一形状记忆合金弹簧组1-1的右端相连通。其中，所述第二磁铁组件包括第二磁铁套筒1-6，第三磁铁3-3，第二导电铜片3-1和第二直线轴承3-2，所述第二磁铁套筒1-6套设在所述导轨1-3上，所述第二磁铁套筒1-6的右侧与所述第二拉伸弹簧1-5固定连接；所述第三磁铁3-3设置在所述第二磁铁套筒1-6的左侧内；所述第二导电铜片3-1设置在所述第二磁铁套筒1-6和所述第三磁铁3-3的左端面；所述第二直线轴承3-2设置在所述第二磁铁套筒1-6的内表面与所述导轨1-3的外表面之间。

其中，所述第一磁铁组件的第二磁铁与所述第二磁铁组件的第三磁铁3-3磁性相同，并且，均与所述滑块2-2上的所述第一磁铁磁性相反。

所述滑块2-2通过电路总开关6-2接电源6-1负极，所述第一形状记忆合金弹簧组1-1的左端和所述第二形状记忆合金弹簧组1-7的右端均接电源6-1正极；所述滑块2-2能通过所述第一磁铁与所述第一磁铁组件相吸使得所述第二形状记忆合金弹簧组1-7通电加热并收缩产生拉力驱动所述滑块2-2向右沿所述导轨1-3滑动，或，与第二磁铁组件相吸使得所述第一形状记忆合金弹簧组1-1通电加热并收缩产生拉力驱动所述滑块2-2向左沿所述导轨1-3滑动。在一侧形状记忆合金弹簧组通电时，另一侧的形状记忆合金弹簧组断电，交替循环，牵引滑块2-2进行往复运动。形状记忆合金弹簧组的通断电逻辑由磁铁弹簧机构控制，滑块2-2的运动会带动磁铁弹簧机构的吸合与断开，继而控制滑块2-2两侧的两组形状记忆合金弹簧组的通电和断电。

可通过调节所述预应变式柔性双稳态机构的左侧稳态位置和右侧稳态位置间的距离，以及所述第一形状记忆合金弹簧组1-1和所述第二形状记忆合金弹簧组1-7的弹簧圈数调节所述滑块2-2在往复运动的总行程。

可通过调节所述第一形状记忆合金弹簧组1-1和所述第二形状记忆合金弹簧组1-7的个数，以及所述预应变式柔性双稳态机构的尺寸参数实现不同大小的致动力的输出，可满足不同工作场合对致动力大小的不同需求。

本发明整个致动机构无需任何电子控制系统即可实现设定的运动。

图1为整体致动方案示意图，该方案展示每组形状记忆合金弹簧组个数为4根。如图1所示，第一形状记忆合金弹簧组1-1的右侧与滑块2-2相连，左侧连接在左侧固定端1-2上。第一拉伸弹簧1-9的左侧与左侧固定端1-2相连，右侧与第一磁铁套筒1-8固连，滑块2-2、第一磁铁套筒1-8和第二磁铁套筒1-6中分别安装有第一磁铁、第二磁铁和第三磁铁3-3，保证第一磁铁套筒1-8和第二磁铁套筒1-6可以与滑块2-2吸合，以此通电。如图1所示，此时滑块2-2处于左侧稳态位置。此时如图所示第一磁铁套筒1-8与滑块2-2吸合，右侧第二形状记忆合金弹簧组1-7与电路电源6-1相接通，致使第二形状记忆合金弹簧组1-7通电加热并收缩产生拉力，拉动滑块2-2在导向导轨1-3上向右侧滑动。

图2阐述了预应变式柔性双稳态机构作用于机械逻辑控制系统的作用效果。如图2所示，预应变柔性双稳态机构由上下两个预应变梁单元2-1和一个末端执行器单元2-3组成。其中末端执行器单元2-3与滑块2-2固定相连。设定预应变柔性双稳态机构的左侧稳态位置即为第一磁铁套筒1-8与滑块2-2的吸合位置，同理右侧稳态位置为第二磁铁套筒1-6与滑块2-2相连的位置。如此可以增加每次通电的可靠性，进而增加滑块2-2在导轨1-3上往复运动的可靠性。当滑块2-2达到中间柔性稳态不平衡位置，如图2所示时，预应变梁单元2-1的变形达到最大，因此预应变柔性双稳态机构的应变能达到最大。此后滑块2-2继续向右侧滑动的过程中，预应变柔性双稳态机构释放应变能，能量随位移的增加而减小。

图3展示了第二磁铁弹簧机构的细节设计，第二磁铁套筒1-6中含有一个第三磁铁3-3，保证与滑块2-2中的第一磁铁相吸合。此外设计有第二滑动轴承使其能在导轨1-3上自由滑动。同时在第二磁铁套筒1-6以及滑块2-2上安装有导电铜片，保证接触时电路接通。

如图4所示，当第二形状记忆合金弹簧组1-7拉动滑块2-2向右侧滑动到设定的断电位置时，配合的第一拉伸弹簧1-9的拉力大于第一磁铁套筒1-8与滑块2-2之间的吸合力，故此时电路断开，第二形状记忆合金弹簧组1-7停止加热。但此时对应的预应变式柔性双稳态机构的输出力达到最大值，因此保证滑块2-2能继续稳定的运动到如图5所示的右侧稳态位置。

如图5所示，配合预应变式柔性双稳态机构的输出力，滑块2-2运动到预应变式柔性双稳态机构的右侧稳态位置。此时第二磁铁套筒1-6与滑块2-2相吸合，故第一形状记忆合金弹簧组1-1与电路电源6-1相接通，致使左侧的第一形状记忆合金弹簧组1-1通电加热并收缩产生拉力，拉动滑块2-2在导轨1-3上向左侧滑动。重复上述向左滑动达到图2所示的中间稳态不平衡位置，此后到达断电位置，并在预应变式柔性双稳态机构的帮助下再次达到图1所示的左侧稳态位置完成一个运动周期的过程。

如图6所示为发明所述的机械逻辑控制的双向致动机构的等效电路图。总开关6-2控制整体系统电路。磁铁弹簧机构类似于单刀双掷开关控制第一形状记忆合金弹簧组1-1和第二形状记忆合金弹簧组1-7以及第一散热风扇6-3和第二散热风扇6-4的交替通断电。当第一形状记忆合金弹簧组1-1加热致动时，第二散热风扇6-4给第二形状记忆合金弹簧组1-7散热，同理第二形状记忆合金弹簧1-7加热致动时，第一散热风扇6-3给第一形状记忆合金弹簧1-1散热。散热风扇可以增加形状记忆合金组的散热速度，使致动器的致动频率增加40％。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，其特征在于，包括：

滑块（2-2），所述滑块（2-2）在导轨（1-3）上沿轨滑动，所述导轨（1-3）的左端固定在左侧固定端（1-2）上，所述导轨（1-3）的右端固定在右侧固定端（1-4）上；所述滑块（2-2）上设置有第一磁铁；

第一形状记忆合金弹簧组（1-1），所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）的左端固定在左侧固定端（1-2）上，所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）的右端固定在所述滑块（2-2）的左侧上，并且，所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）与所述滑块（2-2）电路上不相连通；

第二形状记忆合金弹簧组（1-7），所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）的右端固定在右侧固定端（1-4）上，所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）的左端固定在所述滑块（2-2）的右侧上，并且，所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）与所述滑块（2-2）电路上不相连通；

第一磁铁弹簧机构，所述第一磁铁弹簧机构包括相互连接的第一拉伸弹簧（1-9）和第一磁铁组件，所述第一拉伸弹簧（1-9）套设在所述导轨（1-3）上，所述第一拉伸弹簧（1-9）的左端固定在左侧固定端（1-2）上，所述第一拉伸弹簧（1-9）的右端连接所述第一磁铁组件，所述第一磁铁组件与所述滑块（2-2）的左侧相对，并且，所述第一磁铁组件通过导线与所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）的左端相连通；以及，

第二磁铁弹簧机构，所述第二磁铁弹簧机构包括相互连接的第二拉伸弹簧（1-5）和第二磁铁组件，所述第二拉伸弹簧（1-5）套设在所述导轨（1-3）上，所述第二拉伸弹簧（1-5）的右端固定在右侧固定端（1-4）上，所述第二拉伸弹簧（1-5）的左端连接所述第二磁铁组件，所述第二磁铁组件与所述滑块（2-2）的右侧相对，并且，所述第二磁铁组件通过导线与所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）的右端相连通；其中，

所述滑块（2-2）接电源（6-1）一极，所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）的左端和所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）的右端均接电源（6-1）另一极；所述滑块（2-2）能通过所述第一磁铁与所述第一磁铁组件相吸使得所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）通电加热并收缩产生拉力驱动所述滑块（2-2）向右沿所述导轨（1-3）滑动，或，与第二磁铁组件相吸使得所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）通电加热并收缩产生拉力驱动所述滑块（2-2）向左沿所述导轨（1-3）滑动；

所述滑块（2-2）左右两侧与第一磁铁组件，第二磁铁组件相对位置设置有导电铜片；

致动机构还包括第一散热风扇（6-3）和第二散热风扇（6-4），所述第一散热风扇（6-3）设置在所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）的上方，所述第一散热风扇（6-3）的两端连接在所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）的两端上，当所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）通电时，所述第一散热风扇（6-3）通电为所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）散热；所述第二散热风扇（6-4）设置在所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）的上方，所述第二散热风扇（6-4）的两端连接在所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）的两端上，当所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）通电时，所述第二散热风扇（6-4）通电为所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）散热。

2.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，其特征在于，所述滑块（2-2）固定在预应变式柔性双稳态机构上，所述预应变式柔性双稳态机构包括预应变梁单元（2-1）和末端执行器单元（2-3），所述滑块（2-2）固定在所述末端执行器单元（2-3）的输出端上；所述预应变式柔性双稳态机构的左侧稳态位置为所述第一磁铁组件与所述滑块（2-2）的吸合位置、右侧稳态位置为所述第二磁铁组件与所述滑块（2-2）的吸合位置，从而保证所述滑块（2-2）稳定且可持续地在所述预应变式柔性双稳态机构的左侧稳态位置和右侧稳态位置之间往复运动。

3.根据权利要求2所述的一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，其特征在于，通过调节所述预应变式柔性双稳态机构的左侧稳态位置和右侧稳态位置间的距离，以及所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）和所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）的弹簧圈数调节所述滑块（2-2）在往复运动的总行程。

4.根据权利要求2所述的一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，其特征在于，通过调节所述第一形状记忆合金弹簧组（1-1）和所述第二形状记忆合金弹簧组（1-7）的个数，以及所述预应变式柔性双稳态机构的尺寸参数实现不同大小的致动力的输出。

5.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，其特征在于，所述第一磁铁组件包括：

第一磁铁套筒（1-8），所述第一磁铁套筒（1-8）套设在所述导轨（1-3）上，所述第一磁铁套筒（1-8）的左侧与所述第一拉伸弹簧（1-9）固定连接；

第二磁铁，所述第二磁铁设置在所述第一磁铁套筒（1-8）的右侧内；

第一导电铜片，所述第一导电铜片设置在所述第一磁铁套筒（1-8）和所述第二磁铁的右端面；以及，

第一直线轴承，所述第一直线轴承设置在所述第一磁铁套筒（1-8）的内表面与所述导轨（1-3）的外表面之间。

6.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，其特征在于，所述第二磁铁组件包括：

第二磁铁套筒（1-6），所述第二磁铁套筒（1-6）套设在所述导轨（1-3）上，所述第二磁铁套筒（1-6）的右侧与所述第二拉伸弹簧（1-5）固定连接；

第三磁铁（3-3），所述第三磁铁（3-3）设置在所述第二磁铁套筒（1-6）的左侧内；

第二导电铜片（3-1），所述第二导电铜片（3-1）设置在所述第二磁铁套筒（1-6）和所述第三磁铁（3-3）的左端面；以及，

第二直线轴承（3-2），所述第二直线轴承（3-2）设置在所述第二磁铁套筒（1-6）的内表面与所述导轨（1-3）的外表面之间。

7.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构，其特征在于，所述第一磁铁组件的第二磁铁与所述第二磁铁组件的第三磁铁（3-3）磁性相同，并且，均与所述滑块（2-2）上的所述第一磁铁磁性相反。