CN111076028A - 复合运动控制和作业平台及自搬运移动平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合运动控制和作业平台及自搬运移动平台，包括：管道(705)、轨道植入件(703)、爬行机器人(704)；在所述轨道植入件(703)上设置有爬行机器人(704)；爬行机器人(704)能够沿轨道植入件(703)爬行移动；爬行机器人(704)所在的轨道植入件(703)的段落，为爬行机器人(704)的移动提供支撑力；爬行机器人(704)包括直线电机，爬行机器人(704)的直线电机以轨道植入件(703)作为运动支撑件。本发明结构合理，能够实现机器人在管道中移动。

Description

复合运动控制和作业平台及自搬运移动平台

技术领域

本发明涉及运动控制领域，具体地，涉及复合运动控制和作业平台。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能。现有技术中已公开了多种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。本领域技术人员还可以参照“摆动式长行程运动装置和多维电机”[申请号201610351263.6，公开号CN 207321084U]实现具有由宽到窄通道的箝位机构。

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复合运动控制和作业平台。

根据本发明提供的一种自搬运移动平台，包括：管道705、轨道植入件703、爬行机器人704；

在所述轨道植入件703上设置有爬行机器人704；爬行机器人704能够沿轨道植入件703爬行移动；

爬行机器人704所在的轨道植入件703的段落，为爬行机器人704的移动提供支撑力；

爬行机器人704包括直线电机，爬行机器人704的直线电机以轨道植入件703作为运动支撑件。

优选地，管道705中设置有能够固定及释放爬行机器人704的接卡件；

轨道植入件703的重量大于爬行机器人704。

根据本发明提供的一种复合运动控制和作业平台，包括空间运动机构700、直线电机；

所述空间运动机构700为一维的运动机构或者是多维的运动机构；

直线电机搭载在所述控制运动机构上；

空间运动机构700的运动与所述直线电机的运动形成复合运动；

其中，所述直线电机，包括：运动件1、第一箝位组件91、驱动组件900；所述第一箝位组件91包括箝位机构，其中，所述箝位机构能够在双向锁死、单向运动、双向运动之间切换状态，分别使得运动件1在直线方向上相对于箝位机构双向锁死、仅单向自由运动、双向自由运动；其中，所述直线方向为运动件1的轴向；在驱动组件900的驱动下，第一箝位组件91能够沿直线方向往复运动。

优选地，所述空间运动机构700包括串联运动系统或并联运动系统；

所述串联运动系统包括多关节机器臂；

所述并联运动系统包括Stewart平台。

优选地，还包括作业工具；其中，所述作业工具安装在直线电机的运动件1上；或安装于直线电机上；

所述作业工具包括如下任一种或任多种工具：

-能量转换传输作业工具，其中，所述能量转换是电能、磁能、热能、化学能、光能或变形与机械能之间的转换或相互转换；

-检测工具；

-加工工具；

-管道泵阀工具；

-喷涂工具；

-光照工具；

-手术工具；

-针刺工具；

-打孔工具。

优选地，运动件1包括轨道植入件703；

在所述轨道植入件703上设置有爬行机器人704；爬行机器人704能够沿轨道植入件703爬行移动；

轨道植入件703在轴向上的刚度较高，轨道植入件703在径向上的刚度较低；

爬行机器人704所在的轨道植入件703的段落，为爬行机器人704的移动提供支撑力；

爬行机器人704包括直线电机，爬行机器人704的直线电机以轨道植入件703作为运动件。

优选地，所述复合运动控制和作业平台还包括管道705；

轨道植入件703在管道705内沿管道705延伸，爬行机器人704位于管道705内；

管道705为软管，管道705在轴向上的刚度较高，管道705在径向上的刚度较低；或者，管道705为硬管。

优选地，爬行机器人704穿在轨道植入件703上或者位于轨道植入件703的中控腔体中。

在优选例中，直线电机，包括：运动件1、第一箝位组件91、驱动组件900；

所述第一箝位组件91包括箝位机构，其中，所述箝位机构能够在双向锁死、单向运动、双向运动之间切换状态，分别使得运动件1在直线方向上相对于箝位机构双向锁死、仅单向自由运动、双向自由运动；其中，所述直线方向为运动件1的轴向；

在驱动组件900的驱动下，第一箝位组件91能够沿直线方向往复运动。

优选地，还包括第二箝位组件92；其中，所述第二箝位组件901包括箝位机构，其中，所述箝位机构能够在双向锁死、单向运动、双向运动之间切换状态，分别使得运动件1在直线方向上相对于箝位机构双向锁死、仅单向自由运动、双向自由运动。

优选地，驱动组件900包括第一磁电体901、第二磁电体902、连接弹性件903；

连接弹性件903连接在第一磁电体901、第二磁电体902之间；

第一磁电体901相对于地面固定，第二磁电体902紧固连接箝位机构；或者，运动件1相对于地面固定；

其中，所述第一磁电体901、第二磁电体902分别为：

-电磁铁、永磁铁；

-永磁铁、电磁铁；

-电磁铁、电磁铁。

优选地，驱动组件900包括永磁铁904、弹性垫905、C形线圈906、转轴907、杠杆908；

永磁铁904通过弹性垫905连接在C形线圈906的缺口中；且永磁铁904能够绕转轴907转动；永磁铁904的一端通过杠杆908连接箝位机构。

优选地，驱动组件900包括：

-气动组件909；

-液动组件；

-热膨胀材料组件910；

-电磁组件；

-静电组件；

-智能材料组件；

-形状记忆合金材料组件；或者

-直线马达911。

优选地，所述箝位机构包括可控多态箝位结构；

所述可控多态箝位结构，包括：运动件1、导向套2、卡件3、运动套4；

导向套2与运动套4之间嵌套连接，在导向套2中形成调节腔室201；运动件1穿过导向套2的导向孔202与调节腔室201，卡件3位于调节腔室201中；

调节腔室201在导向套2的轴向方向上的宽度由宽变窄，形成宽端2011、窄端2012；运动套4位于调节腔室201的宽端2011一侧；

通过导向套2与运动套4在轴向方向上的相对运动，使得所述调节腔室201的结构能够在双向锁死状态、单向运动状态、双向运动状态之间变化；

-双向锁死状态：卡件3受到运动件1、调节腔室201、运动套4的挤压，将运动件1锁死于导向套2；

-双向运动状态：运动件1、调节腔室201的腔壁、运动套4中的至少一个部件与卡件3脱离，运动件1能够朝宽端2011方向自由运动，且能够朝窄端2012方向自由运动；

-单向运动状态：单向运动状态是双向锁死状态与双向运动状态之间变化的临界状态，在单向运动状态下，运动件1能够朝宽端2011方向自由运动，且朝窄端2012方向被锁死。

优选地，导向套2与运动套4之间螺纹连接，运动套4通过旋转相对于导向套2在轴向方向上相对运动。

优选地，可控多态箝位结构还包括：止动件5；

导向套2与运动套4之间通过止动件5锁死。

优选地，可控多态箝位结构还包括：驱动机构6；

所述运动套4包括：依次连接的套件401、运动弹性件402、限位块403；套件401与导向套2相对固定；

在双向锁死状态下：卡件3受到运动件1、调节腔室201、限位块403的挤压，将运动件1锁死于导向套2，运动弹性件402在轴向上被套件401与限位块403挤压至最大压缩状态；

在单向运动状态下：在运动件1的带动下，卡件3能够推动限位块403朝套件401靠近以压缩运动弹性件402，从而运动件1能够克服运动弹性件402的弹力朝宽端2011方向自由运动。

在驱动机构6施加的磁力、电力或机械力下，限位块403能够克服运动弹性件402的弹力靠近套件401，使得单向运动状态变化至双向运动状态。

优选地，驱动机构6设置在导向套2中、设置在套件401中或者连接在套件401与运动弹性件402之间。

优选地，卡件3与窄端2012之间连接有推力弹性件203；推力弹性件203向卡件3提供脱离调节腔室201的弹力；

运动件1相对于导向套2轴向运动或者周向运动。

在优选例中，直线电机，包括运动件1、磁电场位形变化体、第一磁电体对602、第二磁电体对603；

在运动件1轴向方向上，第一磁电体对602、第二磁电体对603分别紧邻在变长转动体601的两侧；

变长转动体601通过转动能够改变在运动件1轴向方向上的长度，从而改变第一磁电体对602与第二磁电体对603之间的间距；

当变长转动体601转动至第一位置时，第一磁电体对602释放运动件1，第二磁电体对603释放运动件1；

当变长转动体601转动至第二位置时，变长转动体601一端的磁体驱动第一磁电体对602释放运动件1，变长转动体601另一端的磁体驱动第二磁电体对603锁死运动件1。

优选地，磁电场位形变化体包括变长转动体601；

第一磁电体对602、第二磁电体对603均包括同极相对或者异极相对的磁电体对，其中，所述相对磁电体对能够被斥开以释放运动件1，且相对的磁电体对能够被吸引以锁死运动件1。

优选地，所述直线电机还包括：弹性壳体604；

变长转动体601、第一磁电体对602、第二磁电体对603均位于弹性壳体604内；在弹性壳体604的约束下，第一磁电体对602、第二磁电体对603分别紧邻在变长转动体601的两侧。

优选地，第一磁电体对602、第二磁电体对603均包括铁磁连接体605；同极相对的磁电体对滑动设置在铁磁连接体605上；铁磁连接体605被变长转动体601两端的磁体吸引，使得第一磁电体对602、第二磁电体对603分别紧邻在变长转动体601的两侧。

优选地，所述直线电机还包括：驱动装置606；

变长转动体601在驱动装置606的驱动下发生转动；

所述驱动装置606包括：

-能够靠近及远离变长转动体601的永磁体；

-电磁体。

优选地，在驱动装置606的驱动下，

当变长转动体601转动至第三位置时，第一磁电体对602释放运动件1，第二磁电体对603释放运动件1；第一位置与第三位置之间，变长转动体601姿态一致且两端的位置互换；

当变长转动体601转动至第四位置时，变长转动体601一端的磁体驱动第一磁电体对602锁死运动件1，变长转动体601另一端的磁体驱动第二磁电体对603释放运动件1；第二位置与第四位置之间，变长转动体601姿态一致且两端的位置互换。

优选地，磁电体对之间以热膨胀方式靠近以锁死运动件、远离以释放运动件。

在优选例中，直线电机，包括：运动件1、场能位形变化体、第一卡锁机构802、第二卡锁机构803；

在运动件1轴向方向上，第一卡锁机构802、第二卡锁机构803分别紧邻在场能位形变化体的两侧；

场能位形变化体通过转动能够改变在运动件1轴向方向上的长度，从而改变第一卡锁机构802、第二卡锁机构803之间的间距；

当场能位形变化体转动至第一位置时，第一卡锁机构802释放运动件1，第二卡锁机构803释放运动件1；

当场能位形变化体转动至第二位置时，场能位形变化体一端的场能体驱动第一卡锁机构802释放运动件1，场能位形变化体另一端的场能体驱动第二卡锁机构803锁死运动件1。

优选地，场能位形变化体包括变长转动体601；

第一卡锁机构802、第二卡锁机构803均包括通道腔室8041；运动件1穿过通道腔室8041；通道腔室8041在运动件1的轴向方向上的宽度由宽变窄，形成宽径端80411、窄径端80412；滑动场能体8043位于通道腔室8041中，且滑动场能体8043与窄径端80412之间设置有卡锁件8042；

当卡锁件8042随滑动场能体8043运动至窄径端80412时，运动件1受到滑动场能体8043和通道腔室8041的挤压而被锁死；

当卡锁件8042随滑动场能体8043运动脱离窄径端80412时，运动件1被释放；

第一卡锁机构802、第二卡锁机构803的宽径端80411或窄径端80412之间相对设置。

优选地，所述直线电机还包括：驱动装置606；

变长转动体601在驱动装置606的驱动下发生转动；

所述驱动装置606包括：

-能够靠近及远离变长转动体601的永磁体；和/或

-电磁体。

优选地，在驱动装置606的驱动下，

当变长转动体601转动至第三位置时，第一卡锁机构802释放运动件1，第二卡锁机构803释放运动件1；第一位置与第三位置之间，变长转动体601姿态一致且两端的位置互换。

优选地，当变长转动体601转动至第四位置时，变长转动体601一端的场能体驱动第一卡锁机构802锁死运动件1，变长转动体601另一端的场能体驱动第二卡锁机构803释放运动件1；第二位置与第四位置之间，变长转动体601姿态一致且两端的位置互换。

优选地，包括场能位形变化体；

在场能的作用下，所述场能位形变化体至少在一个方向上的尺寸发生变化和/或施加出的场能也发生变化，其中，所述场能包括磁场、电场或者热力场。

优选地，所述尺寸发生变化，进而改变机械驱动力的输出；所述施加出的场能发生变化，进而改变场能力的输出。

优选地，运动件1、场能位形变化体、第一卡锁机构802；

当场能位形变化体转动至第一位置时，第一卡锁机构802单向锁死运动件1或双向锁死运动件1；

当场能位形变化体转动至第二位置时，场能位形变化体一端的场能体驱动第一卡锁机构802双向释放运动件1。

根据本发明提供的一种场能力开关执行机构，运动件1、场能位形变化体、第一卡锁机构802；

当场能位形变化体转动至不同位置时，能够驱使第一卡锁机构802在双向锁死状态、单向锁死状态、双向释放状态之间切换。

在优选例中，变形箝位直线电机，包括：第一箝位体501、伸缩体502、第二箝位体503、运动件1；

第一箝位体501、伸缩体502、第二箝位体503依次连接；

第一箝位体501、第二箝位体503均包括开口件；

所述开口件包括开口体5041、变形体5042；其中，变形体5042设置在开口体5041的两个开口壁之间；运动件1贯穿开口壁的通孔；

变形体5042能够在第一形状与第二形状之间变化：

当变形体5042位于第一形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得允许运动件1自由运动；

当变形体5042位于第二形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得锁死运动件1。

优选地，伸缩体502位于运动件1的旁侧，或者伸缩体502容纳运动件1穿过的通孔与运动件1不接触。

优选地，第一箝位体501的开口体、伸缩体502的开口体、第二箝位体503的开口体之间依次连接。

优选地，当变形体5042位于第一形状时，第一箝位体501、第二箝位体503的开口体的外侧通孔壁均相对于运动件1是倾斜的，即开口体的外侧通孔的轴向与运动件1的轴向之间形成夹角，且第一箝位体501、第二箝位体503的开口体的内侧通孔壁均相对于运动件1是平行的；

当变形体5042位于第二形状时，第一箝位体501、第二箝位体503的开口体的外侧通孔壁均相对于运动件1是倾斜的，即，开口体的外侧通孔的轴向与运动件1的轴向之间形成夹角，且第一箝位体501、第二箝位体503的开口体的内侧通孔壁均相对于运动件1也是倾斜的且倾斜度小于外侧通孔壁的倾斜度，即开口体的内侧通孔壁的倾斜度允许运动件1的自由运动。

优选地，开口件的两开口壁的变形量不对称。

优选地，通孔设置在开口壁的根部或端部。

优选地，所述变形体(5042)采用：

-气动组件；

-液动组件；

-热膨胀材料组件；

-电磁组件；

-静电组件；

-智能材料组件；

-形状记忆合金材料组件；或者

-直线马达。

根据本发明提供的一种变形箝位直线电机，包括：第一箝位体501、运动件1；

第一箝位体501包括开口件；

所述开口件包括开口体5041、变形体5042；其中，变形体5042设置在开口体5041的两个开口壁之间；运动件1贯穿开口壁的通孔；

变形体5042能够在第一形状与第二形状之间变化：

当变形体5042位于第一形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得允许运动件1自由运动；

当变形体5042位于第二形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得锁死运动件1。

优选地，所述第一箝位体501的质量分布不均匀或者设置有质量块M。

优选地，变形体5042在被交替快速充能、慢速放能下，或者是被交替慢速充能、快速放能下，驱动开口体5041运动。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明结构合理，能够实现机器人在管道中移动。

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为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的结构示意图。

图4为本发明的结构示意图。

图5为本发明的结构示意图。

图6为本发明的原理示意图。

图7为本发明的结构示意图。

图8为本发明的结构示意图。

图9为本发明的结构示意图。

图10为本发明的结构示意图。

图11为本发明的结构示意图。

图12为本发明的结构示意图。

图13为本发明的结构示意图。

图14为本发明的结构示意图。

图15为本发明的结构示意图。

图16为本发明的结构示意图。

图17为本发明的结构示意图。

图18为本发明的结构示意图。

图19为本发明的结构示意图。

图20为本发明箝位机构的结构示意图。

图21为本发明箝位机构处于双向锁死状态的结构示意图。

图22为本发明箝位机构处于临界状态的结构示意图。

图23为本发明箝位机构处于双向运动状态的结构示意图。

图24为本发明箝位机构的结构示意图。

图25为本发明箝位机构的结构示意图。

图26为本发明箝位机构的结构示意图。

图27为本发明箝位机构的结构示意图。

图28为本发明箝位机构运动件可旋转的一个实施例的结构示意图。

图29为本发明箝位机构处于临界状态的结构示意图。

图30为本发明箝位机构组合的一个实施例的结构示意图。

图31为本发明箝位机构组合的另一个实施例的结构示意图。

图32为本发明箝位机构组合的又一个实施例的结构示意图。

图33为本发明箝位机构组合的再一个实施例的结构示意图。

图34为本发明的结构示意图。

图35为本发明的结构示意图。

图36为本发明的结构示意图。

图37为本发明的结构示意图。

图38为本发明的结构示意图。

图39为本发明的结构示意图。

图40为本发明的结构示意图。

图41为本发明的结构示意图。

图42为本发明的结构示意图。

图43为本发明的结构示意图。

图44为本发明的结构示意图。

图45为本发明的结构示意图。

图46为本发明的结构示意图。

图47为本发明的结构示意图。

图48为本发明的结构示意图。

图49为本发明的结构示意图。

图50为本发明的结构示意图。

图51为本发明的结构示意图。

图52为本发明的结构示意图。

图53为本发明的结构示意图。

图54为本发明的结构示意图。

图55为本发明的结构示意图。

图56为本发明的结构示意图。

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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

基本实施例B

根据本发明提供的一种复合运动控制和作业平台，包括空间运动机构700、直线电机701；

所述空间运动机构700为一维的运动机构或者是多维的运动机构；

直线电机701搭载在所述控制运动机构上；

空间运动机构700的运动与所述直线电机701的运动形成复合运动；

其中，所述直线电机701，包括：运动件1、第一箝位组件91、驱动组件900；所述第一箝位组件91包括箝位机构，其中，所述箝位机构能够在双向锁死、单向运动、双向运动之间切换状态，分别使得运动件1在直线方向上相对于箝位机构双向锁死、仅单向自由运动、双向自由运动；其中，所述直线方向为运动件1的轴向；在驱动组件900的驱动下，第一箝位组件91能够沿直线方向往复运动。

所述空间运动机构700包括串联运动系统或并联运动系统；所述串联运动系统包括多关节机器臂；所述并联运动系统包括Stewart平台。

下面通过基本实施例B的优选例，对本发明进行更为具体的说明。

实施例B1

如图1所示，所述复合运动控制和作业平台，还包括作业工具702；其中，所述作业工具702安装在直线电机701的运动件1上；

所述作业工具702包括如下任一种或任多种工具：

-能量转换传输作业工具，其中，所述能量转换是电能、磁能、热能、化学能或变形能到机械能的转换；

-检测工具；

-加工工具；

-管道工具；

-喷涂工具；

-针刺工具。

所述空间运动机构700提供x,y,z,α,β,γ方向的多维运动，直线电机701提供lz,lr方向的二维运动。根据实际情况，维度的数量可以进行变化。

实施例B2

如图2、图3、图4所示，运动件1包括轨道植入件703；

在所述轨道植入件703上设置有爬行机器人704；爬行机器人704能够沿轨道植入件703爬行移动；

轨道植入件703在轴向上的刚度较高，轨道植入件703在径向上的刚度较低；

爬行机器人704所在的轨道植入件703的段落，为爬行机器人704的移动提供支撑力。

爬行机器人704包括直线电机，爬行机器人704的直线电机以轨道植入件703作为运动件，即轨道植入件703是爬行机器人704的运动支撑件。从而，所述轨道植入件703通过一个直线电机701运动，爬行机器人704本身通过另一个直线电机相对于轨道植入件703进行运动。

爬行机器人704的数量为一个或多个。

进一步优选地，所述复合运动控制和作业平台还包括管道705；

轨道植入件703在管道705内沿管道705延伸，爬行机器人704位于管道705内。

管道705为软管，管道705在轴向上的刚度较高，管道705在径向上的刚度较低。管道705也可为硬管。

如图5所示，在优选例中，爬行机器人704位于轨道植入件703的中控腔体中爬行。

下面结合图6至图33进行说明。

基本实施例B2

如图6所示，根据本发明提供的一种直线电机，包括：运动件1、第一箝位组件91、驱动组件900；

所述第一箝位组件91包括箝位机构，其中，所述箝位机构能够在双向锁死、单向运动、双向运动之间切换状态，分别使得运动件1在直线方向上相对于箝位机构双向锁死、仅单向自由运动、双向自由运动；其中，所述直线方向为运动件1的轴向；

在驱动组件900的驱动下，第一箝位组件91能够沿直线方向往复运动。

在优选例中，所述直线电机，还包括第二箝位组件92；其中，所述第二箝位组件901包括箝位机构，其中，所述箝位机构能够在双向锁死、单向运动、双向运动之间切换状态，分别使得运动件1在直线方向上相对于箝位机构双向锁死、仅单向自由运动、双向自由运动。

下面对基本实施例B2的优选例进行说明。

实施例B21

如图7所示，驱动组件900包括第一磁电体901、第二磁电体902、连接弹性件903；

连接弹性件903连接在第一磁电体901、第二磁电体902之间；

第二磁电体902紧固连接箝位机构；

第一磁电体901相对于地面固定。

磁电体包括磁体和/或带电体，尤其是静电体。

实施例B22

如图8所示，图8为图7的变化例。

步骤A1：箝位机构处于单向运动状态，运动件1相对于箝位机构只能向右移动，而不能向左移动；第一磁电体901驱动第二磁电体902向远处移动，第二磁电体902推动箝位机构远离第一磁电体901，此时由于运动件1只能向右运动，不能向左运动，从而运动件1也跟随移动。

步骤A2：然后，第一磁电体901吸引第二磁电体902克服连接弹性件903的弹力靠近移动，第二磁电体902拉动箝位机构靠近第一磁电体901，此时由于运动件1只能向右运动，不能向左运动，因此运动件1将保持不动。

重复执行以上步骤A1、步骤A2，能够实现运动件1的向右步进运动。

实施例B23

如图9所示，为图8的变化例。在图9中，箝位机构的单向运动状态允许的运动件1的移动方向进行了反向。

步骤B1：箝位机构处于单向运动状态，运动件1相对于箝位机构只能向左移动，而不能向右移动；第一磁电体901驱动第二磁电体902向远处移动，第二磁电体902推动箝位机构远离第一磁电体901，此时由于运动件1只能向左运动，不能向右运动，因此运动件1将保持不动。

步骤B2：然后，第一磁电体901吸引第二磁电体902克服连接弹性件903的弹力靠近移动，第二磁电体902拉动箝位机构靠近第一磁电体901，此时由于运动件1只能向左运动，不能向右运动，从而运动件1也跟随移动。

重复执行以上步骤B1、步骤B2，能够实现运动件1的向左步进运动。

实施例B24

如图10所示，图10为图7的优选例。图10具有在轴向上对称结构的第一箝位组件91、第二箝位组件92。

第一磁电体901相对于地面固定不动。

所述第一磁电体901、第二磁电体902分别为电磁铁、永磁铁。

实施例B25

如图11所示，图11为图10的变化例。

第一磁电体901相对于地面固定不动。

所述第一磁电体901、第二磁电体902分别为永磁铁、电磁铁。

实施例B26

如图12所示，图12为图10的变化例。

运动件1相对于地面固定不动。

所述第一磁电体901、第二磁电体902分别为电磁铁、永磁铁。

实施例B27

如图13所示，图13为图11的变化例。

运动件1相对于地面固定不动。

所述第一磁电体901、第二磁电体902分别为永磁铁、电磁铁。

实施例B28

如图14所示，图14为图11的变化例。

第一磁电体901相对于地面固定不动。

所述第一磁电体901、第二磁电体902均为电磁铁。

实施例B29

如图15所示，图15为图14的变化例。

运动件1相对于地面固定不动。

所述第一磁电体901、第二磁电体902均为电磁铁。

实施例B210

如图16所示，驱动组件900包括气动组件909。

气动组件909对箝位机构进行驱动，实现往复运动。

在变化例中，气动组件909可以变化为液动组件。

实施例B211

如图17所示，驱动组件900包括热膨胀材料组件。

热膨胀材料组件对箝位机构进行驱动，实现往复运动。

在变化例中，热膨胀材料组件可以变化为形状记忆合金材料组件。

实施例B212

如图18所示，驱动组件900包括马达，例如直线马达911，又例如旋转马达。

直线马达911对箝位机构进行驱动，实现往复运动。

实施例B213

如图19所示，驱动组件900包括永磁铁904、弹性垫905、C形线圈906、转轴907、杠杆908；

永磁铁904通过弹性垫905连接在C形线圈906的缺口中；且永磁铁904能够绕转轴907转动；永磁铁904的一端通过杠杆908连接箝位机构。

在C形线圈906缺口处放置一块永磁铁904，极性如图19所示；在C形线圈906与永磁铁904之间放置弹性垫905，当C形线圈906通电时，在电磁场力的作用下永磁铁904绕转轴907转动，挤压弹性垫905产生微小位移，通过杠杆908放大产生较大的位移，驱动右侧箝位机构运动，通过控制左右箝位机构的锁死状态，实现例如轴的运动件1的运动。

下面通过优选例，对本发明中的箝位机构进行更为具体的说明。

箝位机构基本实施例

根据本发明提供的一种可控多态箝位结构，包括：运动件1、导向套2、卡件3、运动套4；

导向套2与运动套4之间嵌套连接，在导向套2中形成调节腔室201；运动件1穿过导向套2的导向孔202与调节腔室201，卡件3位于调节腔室201中；

调节腔室201在导向套2的轴向方向上的宽度由宽变窄，形成宽端2011、窄端2012；运动套4位于调节腔室201的宽端2011一侧；

通过导向套2与运动套4在轴向方向上的相对运动，使得所述调节腔室201的结构能够在双向锁死状态、单向运动状态、双向运动状态之间变化；

-双向锁死状态：卡件3受到运动件1、调节腔室201、运动套4的挤压，将运动件1锁死于导向套2；

-双向运动状态：运动件1、调节腔室201的腔壁、运动套4中的至少一个部件与卡件3脱离，运动件1能够朝宽端2011方向自由运动，且能够朝窄端2012方向自由运动；

-单向运动状态：单向运动状态是双向锁死状态与双向运动状态之间变化的临界状态，在单向运动状态下，运动件1能够朝宽端2011方向自由运动，且朝窄端2012方向被锁死。

下面对基本实施例的优选例进行具体说明。

箝位机构实施例B21

如图20所示，导向套2与运动套4之间螺纹连接，运动套4通过旋转相对于导向套2在轴向方向上相对运动。

所述可控多态箝位结构，还包括：止动件5；导向套2与运动套4之间通过止动件5锁死。

运动件1相对于导向套2轴向运动。

旋送或者拆下止动件5后，运动套4通过螺纹能够旋入或者选出导向套2，以改变调节腔室201在轴向上的长度，从而使得宽端2011的宽度变大或者变小。当旋紧或者安装上止动件5后，运动套4与导向套2之间被锁紧而相对固定。

运动套4上具有定位件7，其中，所述定位件7可以是刻线或者凸条。通过观察定位件7与导向套2端面之间的位置关系，能够识别目前的状态是双向锁死状态、单向运动状态、双向运动状态。

如图21所示，刻线位于导向套2的内侧，状态是双向锁死状态，卡件3采用球体，该球体没有任何的活动空间。如图23所示，刻线位于导向套2的外侧，状态是双向运动状态，该球体没有被卡死，因此运动件1可以双向运动；其中，球体可以通过磁力或连接件连接运动套4，从而与导向套2和/或运动件1脱离接触，当然，卡件3只要脱离接触运动件1、导向套2、运动套4中的任一个部件即可实现双向运动状态。如图22所示，在由双向锁死状体变化至双向运动状态的过程中，以及由双向运动状体变化至双向锁死状态的过程中，存在中间的临界状态。在该临界状态下，运动件1仅能够向宽端2011运动，而不能向窄端2012运动。优选地，在临界状态下，运动件1、导向套2、运动套4虽为刚性件，但实际中受力后仍然有一定的形变，从而实现了临界状态。

箝位机构实施例B22

图24所示，图24为图20的变化例。在本变化例中，定位件7为滑槽和卡扣，分别设置在运动套4、导向套2上，当卡扣进入滑槽时，状态识别为单向运动状态。

箝位机构实施例B23

如图25所示，所述可控多态箝位结构，还包括：驱动机构6；

所述运动套4包括：依次连接的套件401、运动弹性件402、限位块403；套件401与导向套2相对固定；

在双向锁死状态下：卡件3受到运动件1、调节腔室201、限位块403的挤压，将运动件1锁死于导向套2，运动弹性件402在轴向上被套件401与限位块403挤压至最大压缩状态；

在单向运动状态下：在运动件1的带动下，卡件3能够推动限位块403朝套件401靠近以压缩运动弹性件402，从而运动件1能够克服运动弹性件402的弹力朝宽端2011方向自由运动。

在驱动机构6施加的磁力、电力或机械力下，限位块403能够克服运动弹性件402的弹力靠近套件401，使得单向运动状态变化至双向运动状态。

卡件3与窄端2012之间连接有推力弹性件203；推力弹性件203向卡件3提供脱离调节腔室201的弹力。

如图25所示，处于单向运动状态。当运动件1朝窄端2012有运动趋势时，球体被运动件1、导向套2、运动套4将球体卡死，运动件1不能向窄端2012方向运动。当运动件1朝宽端2011运动时，在运动件1的带动下，卡件3能够推动限位块403朝套件401靠近以压缩运动弹性件402，从而运动件1能够克服运动弹性件402的弹力朝宽端2011方向自由运动。

当限位块403在驱动机构6的驱动下朝宽端2011方向运动时，能够使得球体保持与运动件1或者导向套2的调节腔室201的腔壁之间脱离接触，变至双向运动状态。其中，驱动机构6的驱动力来自于磁力，或者在变化例中也可以是机械力。

当运动套4朝窄端2012运动至最远位置时，即进入双向锁死状态。

箝位机构实施例B24

如图26所示，为图25的变化例。在图26中，驱动机构6连接在套件401与运动弹性件402之间。球体为永磁电体或者铁磁电体。

箝位机构实施例B25

如图22所示，为图21的变化例。在图22中，驱动机构6包括两个磁电体，这两个磁电体之间相互吸引，能够使得图27中右侧的磁电体被吸引向左推动球体向左运动。球体可以是非磁性材料，例如塑料或陶瓷材料。

箝位机构实施例B26

如图28所示，图28为图20的变化例。在图28中，运动件1相对于导向套2周向运动。运动套4在图28中没有示出。如图28所示处于单向运动状态，运动件1只能够顺时针转动，不能够逆时针转动。如图29所示，已由单向运动状态变化至双向运动状态。

箝位机构实施例B27

本发明提供一种可控多态箝位结构的组合装置，包括多个所述可控多态箝位结构；在多个所述可控多态箝位结构中，至少有两个可控多态箝位结构在运动件1的运动方向上相对设置。

如图30所示、图31、图32、图33所示，经过组合后，除了实现双向锁死状态、双向运动状态之外，还可以实现向相反的两个方向分别处于单向运动状态。例如图30所示、图31、图32中，均可以实现向左单向运动或向右单向运动状态。又例如图33中，可以实现顺时针单向运动或者逆时针单向运动状态。

基本实施例B4

根据本发明提供的一种直线电机，包括：运动件1、磁电场位形变化体、第一磁电体对602、第二磁电体对603；磁电场位形变化体包括变长转动体601。

在运动件1轴向方向上，第一磁电体对602、第二磁电体对603分别紧邻在变长转动体601的两侧；

变长转动体601通过转动能够改变在运动件1轴向方向上的长度，从而改变第一磁电体对602与第二磁电体对603之间的间距；

第一磁电体对602、第二磁电体对603均包括同极相对或者异极相对的磁电体对，其中，所述相对磁电体对能够被斥开以释放运动件1，且相对的磁电体对能够被吸引以锁死运动件1；

当变长转动体601转动至第一位置时，第一磁电体对602释放运动件1，第二磁电体对603释放运动件1；

当变长转动体601转动至第二位置时，变长转动体601一端的磁体驱动第一磁电体对602释放运动件1，变长转动体601另一端的磁体驱动第二磁电体对603锁死运动件1。

磁电场位形变化体包括磁场位形变化体和/或电场位形变化体，例如静电位形变化体。

磁电体对包括磁体对和/或电体对。

工作原理：

在磁能的作用下，所述磁电场位形变化体至少在一个方向上的尺寸发生变化和/或施加出的磁场也发生变化。所述尺寸发生变化，进而改变机械驱动力的输出；所述施加出的磁场发生变化，进而改变磁力的输出。

如图34所示，上中下三张子图，分别示出了变长转动体601位于第一位置、第二位置、第一位置时的结构示意图，其中，变长转动体601是由第一位置顺时针转动到第二位置，然后逆时针由第二位置转动到第一位置。

步骤A：在变长转动体601位于第一位置时，第一磁电体对602释放运动件1，第二磁电体对603释放运动件1；运动件1能够相对双向释放运动；

步骤B：在磁能或者机械能的驱动下，变长转动体601由第一位置转动到第二位置时，变长转动体601一端的磁体驱动第一磁电体对602释放运动件1，变长转动体601另一端的磁体驱动第二磁电体对603锁死运动件1。与此同步地是，在尺寸上，变长转动体601由第一位置转动到第二位置时，使得第一磁电体对602与第二磁电体对603之间的间距变大，由于第二磁电体对603已将运动件1锁死，因此为了适应间距的变大趋势，第一磁电体对602向图34中左侧运动距离X1；

步骤C：在磁能或者机械能的驱动下，变长转动体601由第二位置转动到第一位置时，第一磁电体对602释放运动件1，第二磁电体对603释放运动件1，因此，第一卡锁机构802、第二卡锁机构803之间将相互靠拢。

依次执行步骤A、步骤B、步骤C，就能够使第一磁电体对602前进距离X，X＝1/2X1。

反复执行步骤A、步骤B、步骤C，就能够实现长行程运动。

下面通过优选例，对本发明进行更为具体的说明。

实施例B41

如图34所述，所述直线电机还包括：弹性壳体604；

变长转动体601、第一磁电体对602、第二磁电体对603均位于弹性壳体604内；在弹性壳体604的约束下，第一磁电体对602、第二磁电体对603分别紧邻在变长转动体601的两侧。

在进一步的优选例中，第一磁电体对602、第二磁电体对603均包括铁磁连接体605；同极相对的磁电体对滑动设置在铁磁连接体605上；铁磁连接体605被变长转动体601两端的磁体吸引，使得第一磁电体对602、第二磁电体对603分别紧邻在变长转动体601的两侧。

在变化例中，弹性壳体604或者铁磁连接体605可以被省略。

在变化例中，运动件1被固定，或者弹性壳体604被固定。

如图35所示，是图34的变化例，图35中弹性壳体604的运动方向为向右移动。

如图36、图37所示，分别是对应于图35、图34的变化例，变化在于弹性壳体604被固定，运动件1移动。但是单步的移动距离是X。

实施例B42

如图38所示，所述直线电机还包括：驱动装置606；

变长转动体601在驱动装置606的驱动下发生转动；

所述驱动装置606包括：

-能够靠近及远离变长转动体601的永磁体；

-电磁体。

实施例B43

在驱动装置606的驱动下，当变长转动体601转动至第三位置时，第一磁电体对602释放运动件1，第二磁电体对603释放运动件1。第一位置与第三位置之间，变长转动体601姿态一致且两端的位置互换。

当变长转动体601转动至第四位置时，变长转动体601一端的磁体驱动第一磁电体对602锁死运动件1，变长转动体601另一端的磁体驱动第二磁电体对603释放运动件1。第二位置与第四位置之间，变长转动体601姿态一致且两端的位置互换。

结合图38、图39所示，驱动装置606可位移，在驱动装置606的吸引下，变长转动体601的S极将从右侧被吸引到最上方的位置，然后驱动装置606向左位移，则S极将继续转动进入左侧，然后驱动装置606中的电磁体的电流方向改变，从而通过斥力驱动S极向下运动，从而实现变长转动体601的90度以及大于90度的翻转。这样，结合图34来看，图34所示弹性外壳805的移动方向仅是向左移动，当变长转动体60190度以及大于90度，例如180度的翻转后，能够将移动方向改变为向右移动。从而本发明能够在两个方向之间切换移动。

实施例B44

如图40、图41所示，磁体对远离后能够顶撑住管道的内壁。例如直接顶撑或者通过弹性壳体顶撑。

在更多的优选例中：

基本实施例B5

如图42所示，根据本发明提供的一种直线电机，包括：运动件1、场能位形变化体、第一卡锁机构802、第二卡锁机构803；场能位形变化体包括变长转动体601。

在运动件1轴向方向上，第一卡锁机构802、第二卡锁机构803分别紧邻在变长转动体601的两侧；

变长转动体601通过转动能够改变在运动件1轴向方向上的长度，从而改变第一卡锁机构802、第二卡锁机构803之间的间距；

第一卡锁机构802、第二卡锁机构803均包括通道腔室8041；运动件1穿过通道腔室8041；通道腔室8041在运动件1的轴向方向上的宽度由宽变窄，形成宽径端80411、窄径端80412；滑动场能体8043位于通道腔室8041中，且滑动场能体8043与窄径端80412之间设置有卡锁件8042；

当卡锁件8042随滑动场能体8043运动至窄径端80412时，运动件1受到滑动场能体8043和通道腔室8041的挤压而被锁死；

当卡锁件8042随滑动场能体8043运动脱离窄径端80412时，运动件1被释放。

第一卡锁机构802、第二卡锁机构803的宽径端80411或窄径端80412之间相对设置。

当变长转动体601转动至第一位置时，第一卡锁机构802单向锁死运动件1，第二卡锁机构803单向锁死运动件1；

当变长转动体601转动至第二位置时，变长转动体601一端的场能体驱动第一卡锁机构802双向释放运动件1，变长转动体601另一端的场能体驱动第二卡锁机构803双向锁死运动件1。

场能体优选地包括磁体或者带电体，例如静电体。

滑动场能体优选地包括滑动磁体或者滑动带电体，例如静电体。

工作原理：

在场能的作用下，所述场能位形变化体至少在一个方向上的尺寸发生变化和/或施加出的场能也发生变化，其中，所述场能包括磁场、电场或者热力场。所述尺寸发生变化，进而改变机械驱动力的输出；所述施加出的场能发生变化，进而改变场能力的输出。

如图42所示，上中下三张子图，分别示出了变长转动体601位于第一位置、第二位置、第一位置时的结构示意图，其中，变长转动体601是由第一位置逆时针转动到第二位置，然后顺时针由第二位置转动到第一位置。

步骤A：在变长转动体601位于第一位置时，第一卡锁机构802单向锁死运动件1，第二卡锁机构803单向锁死运动件1；由于第一卡锁机构802、第二卡锁机构803的窄径端80412之间相对设置，因此运动件1实际上被双向锁死；

步骤B：在磁能或者机械能的驱动下，变长转动体601由第一位置转动到第二位置时，第一卡锁机构802中的滑动场能体8043与变长转动体601之间的同极性磁斥力增大，第一卡锁机构802中的卡锁件8042随滑动场能体8043运动脱离窄径端80412；第二卡锁机构803中的滑动场能体8043与变长转动体601之间的异极性磁吸力增大，卡锁件8042随滑动场能体8043运动至窄径端80412，运动件1受到滑动场能体8043和通道腔室8041的挤压而被锁死；

与此同步地是，在尺寸上，变长转动体601由第一位置转动到第二位置时，使得第一卡锁机构802与第二卡锁机构803之间的间距变大，由于第二卡锁机构803已将运动件1锁死，因此为了适应间距的变大趋势，第一卡锁机构802向图42中左侧运动距离X1；

步骤C：在磁能或者机械能的驱动下，变长转动体601由第二位置转动到第一位置时，第一卡锁机构802中的滑动场能体8043与变长转动体601之间的同极性磁斥力减小，第二卡锁机构803中的滑动场能体8043与变长转动体601之间的异极性磁吸力减小，第一卡锁机构802、第二卡锁机构803均变为单向锁死状态，因此，第一卡锁机构802、第二卡锁机构803之间将相互靠拢。

依次执行步骤A、步骤B、步骤C，就能够使第一卡锁机构802前进距离X，X＝1/2X1。

反复执行步骤A、步骤B、步骤C，就能够实现长行程运动。

下面通过优选例，对本发明进行更为具体的说明。

实施例B51

作为变化例，本发明还提供一种场能力开关执行机构，如图43、图44所示，当变长转动体601转动时，对滑动场能体8043施加的磁力将发生变化，从而使得滑动场能体8043带动卡锁件8042挤压或者脱离窄径端80412，从而改变第一卡锁机构802在双向锁死、单向锁死以及双向释放之间切换。

实施例B52

所述直线电机还包括：驱动装置；

变长转动体601在驱动装置的驱动下发生转动；

所述驱动装置包括：

-能够靠近及远离变长转动体601的永磁体；

-电磁体。

如图45、图46、图47、图48所示，第一卡锁机构802、第二卡锁机构803、变长转动体601之间相对应的磁极之间可以根据实际情况设置为同极性或异极性。且弹性壳体

在运动件1轴向方向上，第一卡锁机构802、第二卡锁机构803之所以能够分别紧邻在变长转动体601的两侧，可以是通过图42中的弹性外壳805的约束实现，也可以通过第一卡锁机构802、第二卡锁机构803中的铁磁体结构始终被变长转动体601中的永磁体或电磁体吸引来实现保持紧邻接触。

实施例B53

在驱动装置的驱动下，当变长转动体601转动至第三位置时，第一卡锁机构802单向锁死运动件1，第二卡锁机构803单向锁死运动件1。第一位置与第三位置之间，变长转动体601姿态一致且两端的位置互换。

当变长转动体601转动至第四位置时，变长转动体601一端的场能体驱动第一卡锁机构802双向锁死运动件1，变长转动体601另一端的场能体驱动第二卡锁机构803双向释放运动件1。第二位置与第四位置之间，变长转动体601姿态一致且两端的位置互换。

如图49所示，箭头上方的子图为初始状态，驱动装置606可位移，在驱动装置606的吸引下，变长转动体601的S极将从右侧被吸引到最上方的位置，然后驱动装置606向左位移，则S极将继续转动进入左侧，然后驱动装置606中的电磁体的电流方向改变，从而通过斥力驱动S极向下运动，从而实现变长转动体601的90度以及大于90度的翻转。这样，结合图42来看，图42所示弹性外壳805的移动方向仅是向左移动，当变长转动体60190度以及大于90度，例如180度的翻转后，能够将移动方向改变为向右移动。从而本发明能够在两个方向之间切换移动。

基本实施例C

如图50所示，根据本发明提供的一种变形箝位直线电机，包括：第一箝位体501、伸缩体502、第二箝位体503、运动件1；

第一箝位体501、伸缩体502、第二箝位体503依次连接；

第一箝位体501、第二箝位体503均包括开口件；

所述开口件包括开口体5041、变形体5042；其中，变形体5042设置在开口体5041的两个开口壁之间；运动件1贯穿开口壁的通孔；变形体5042优选为能量致变形材料体或者能量致变形结构体，从而本发明可以是一种有缆电机或者是一种无缆电机。

变形体5042能够在第一形状与第二形状之间变化：

当变形体5042位于第一形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得允许运动件1自由运动；

当变形体5042位于第二形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得锁死运动件1。

伸缩体502位于运动件1的旁侧，或者伸缩体502容纳运动件1穿过的通孔与运动件1不接触。

工作原理：

步骤A：第一箝位体501的变形体5042伸长，使得第一箝位体501锁住运动件1；第二箝位体503对运动件1保持释放状态；

步骤B：伸缩体502的变形体5042伸长，使得第二箝位体503相对于运动件1向右运动；

步骤C：第二箝位体503的变形体5042伸长，使得第二箝位体503锁住运动件1；

步骤D：第一箝位体501的变形体5042缩短，使得第一箝位体501释放运动件1；

步骤E：伸缩体502的变形体5042缩短，使得第一箝位体501相对于运动件1向右运动。

依次执行步骤A到步骤E，实现单步移动。反复执行多次实现长行程移动。

实施例C1

伸缩体502包括一个或多个串联连接的开口件。

实施例C2

如图51所示，第一箝位体501的开口体、伸缩体502的开口体、第二箝位体503的开口体之间依次连接。

当变形体5042位于第一形状时，第一箝位体501、第二箝位体503的开口体的外侧通孔壁均相对于运动件1是倾斜的，即开口体的外侧通孔的轴向与运动件1的轴向之间形成夹角，且第一箝位体501、第二箝位体503的开口体的内侧通孔壁均相对于运动件1是平行的。

当变形体5042位于第二形状时，第一箝位体501、第二箝位体503的开口体的外侧通孔壁均相对于运动件1是倾斜的，即，开口体的外侧通孔的轴向与运动件1的轴向之间形成夹角，且第一箝位体501、第二箝位体503的开口体的内侧通孔壁均相对于运动件1也是倾斜的且倾斜度小于外侧通孔壁的倾斜度，即开口体的内侧通孔壁的倾斜度允许运动件1的自由运动。开口件的两开口壁的变形量不对称。形量不对称，增大运动效果，和增大摩擦力。

实施例C3

如图52所示，第一箝位体501的开口体、伸缩体502的开口体、第二箝位体503的开口体三者中的任一者上紧固连接有质量块。

或者，第一箝位体501的开口体、伸缩体502的开口体、第二箝位体503的开口体三者的质量分布不均匀。

在变化例中，伸缩体502、第二箝位体503可省略。

工作原理：

先以较缓慢的速度朝第一方向移动质量块M，然后以较快的速度使得第一箝位体501和/或第二箝位体503释放运动件1，从而在惯性力下，第一箝位体501和/或第二箝位体503能够发生朝第一方向的较大的位移，同时，质量块M背向第一方向发生较小的位移。

实施例C4

如图53、图54所示，开口体的具有弹性连接体508，其中，弹性连接体508包括弹性铰链结构或者弹簧。

变形体5042、弹性铰链之间，均位于开口体的开口侧、均位于开口体的非开口侧或者是分别位于开口侧、非开口侧。

实施例C5

一种变形箝位直线电机，包括：第一箝位体501、运动件1；第一箝位体501包括开口件；所述开口件包括开口体5041、变形体5042；其中，变形体5042设置在开口体5041的两个开口壁之间；运动件1贯穿开口壁的通孔；变形体5042能够在第一形状与第二形状之间变化：当变形体5042位于第一形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得允许运动件1自由运动；当变形体5042位于第二形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得锁死运动件1所述第一箝位体501的质量分布不均匀或者设置有质量块M。变形体5042在被交替快速充能、慢速放能下，或者是被交替慢速充能、快速放能下，驱动开口体5041运动。

以变形体5042为电致变形材料为例：

如图55所示，当变形体5042被交替快速充能、慢速放能下，即输入图55中左上方的信号Sign时，S表示幅值，由于质量块M的惯性影响，在快速充能时开口体5041的左侧壁大幅向左移动，在慢速放能时，左侧壁小幅向右移动，从而总体上完成向左移动一步。

如图55所示，当变形体5042被交替快速放能、慢速充能下，即输入图55中右上方的信号Sign时，S表示幅值，由于质量块M的惯性影响，在慢速充能时，右侧壁大幅向右移动，在快速放能时开口体5041的右侧壁小幅向左移动，从而总体上完成向右移动一步。

如图56所示，开口体5041被固定，当变形体5042被交替快速充能、慢速放能下，实现运动件1向左移动，当变形体5042被交替慢速充能、快速放能下，实现运动件1向右移动。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

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化或修改，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 (12)

1.一种自搬运移动平台，其特征在于，包括：管道(705)、轨道植入件(703)、爬行机器人(704)；

在所述轨道植入件(703)上设置有爬行机器人(704)；爬行机器人(704)能够沿轨道植入件(703)爬行移动；

爬行机器人(704)所在的轨道植入件(703)的段落，为爬行机器人(704)的移动提供支撑力；

爬行机器人(704)包括直线电机，爬行机器人(704)的直线电机以轨道植入件(703)作为运动支撑件。

2.根据权利要求1所述的自搬运移动平台，其特征在于，管道(705)中设置有能够固定及释放爬行机器人(704)的接卡件；

轨道植入件(703)的重量大于爬行机器人(704)。

3.一种复合运动控制和作业平台，其特征在于，包括空间运动机构(700)、直线电机；

所述空间运动机构(700)为一维的运动机构或者是多维的运动机构；

直线电机搭载在所述控制运动机构上；

空间运动机构(700)的运动与所述直线电机的运动形成复合运动；

其中，所述直线电机，包括：运动件(1)、第一箝位组件(91)、驱动组件(900)；所述第一箝位组件(91)包括箝位机构，其中，所述箝位机构能够在双向锁死、单向运动、双向运动之间切换状态，分别使得运动件(1)在直线方向上相对于箝位机构双向锁死、仅单向自由运动、双向自由运动；其中，所述直线方向为运动件(1)的轴向；在驱动组件(900)的驱动下，第一箝位组件(91)能够沿直线方向往复运动。

4.根据权利要求3所述的复合运动控制和作业平台，其特征在于，所述空间运动机构(700)包括串联运动系统或并联运动系统；

所述串联运动系统包括多关节机器臂；

所述并联运动系统包括Stewart平台。

5.根据权利要求3所述的复合运动控制和作业平台，其特征在于，还包括作业工具；其中，所述作业工具安装在直线电机的运动件(1)上；或安装于直线电机上；

所述作业工具包括如下任一种或任多种工具：

-能量转换传输作业工具，其中，所述能量转换是电能、磁能、热能、化学能、光能或变形与机械能之间的转换或相互转换；

-检测工具；

-加工工具；

-管道泵阀工具；

-喷涂工具；

-光照工具；

-手术工具；

-针刺工具；

-打孔工具。

6.根据权利要求3所述的复合运动控制和作业平台，其特征在于，运动件(1)包括轨道植入件(703)；

在所述轨道植入件(703)上设置有爬行机器人(704)；爬行机器人(704)能够沿轨道植入件(703)爬行移动；

轨道植入件(703)在轴向上的刚度较高，轨道植入件(703)在径向上的刚度较低；

爬行机器人(704)所在的轨道植入件(703)的段落，为爬行机器人(704)的移动提供支撑力；

爬行机器人(704)包括直线电机，爬行机器人(704)的直线电机以轨道植入件(703)作为运动件。

7.根据权利要求6所述的复合运动控制和作业平台，其特征在于，所述复合运动控制和作业平台还包括管道(705)；

轨道植入件(703)在管道(705)内沿管道(705)延伸，爬行机器人(704)位于管道(705)内；

管道(705)为软管，管道(705)在轴向上的刚度较高，管道(705)在径向上的刚度较低；或者，管道(705)为硬管。

8.根据权利要求1所述的自搬运移动平台或者权利要求6所述的复合运动控制和作业平台，其特征在于，爬行机器人(704)穿在轨道植入件(703)上或者位于轨道植入件(703)的中控腔体中。

9.根据权利要求1所述的自搬运移动平台或者权利要求3所述的复合运动控制和作业平台，其特征在于，所述直线电机，包括：运动件(1)、第一箝位组件(91)、驱动组件(900)；

所述第一箝位组件(91)包括箝位机构，其中，所述箝位机构能够在双向锁死、单向运动、双向运动之间切换状态，分别使得运动件(1)在直线方向上相对于箝位机构双向锁死、仅单向自由运动、双向自由运动；其中，所述直线方向为运动件(1)的轴向；

在驱动组件(900)的驱动下，第一箝位组件(91)能够沿直线方向往复运动。

10.根据权利要求1所述的自搬运移动平台或者权利要求3所述的复合运动控制和作业平台，其特征在于，直线电机，包括运动件(1)、磁电场位形变化体、第一磁电体对(602)、第二磁电体对(603)；

在运动件(1)轴向方向上，第一磁电体对(602)、第二磁电体对(603)分别紧邻在变长转动体(601)的两侧；

变长转动体(601)通过转动能够改变在运动件(1)轴向方向上的长度，从而改变第一磁电体对(602)与第二磁电体对(603)之间的间距；

当变长转动体(601)转动至第一位置时，第一磁电体对(602)释放运动件(1)，第二磁电体对(603)释放运动件(1)；

当变长转动体(601)转动至第二位置时，变长转动体(601)一端的磁体驱动第一磁电体对(602)释放运动件(1)，变长转动体(601)另一端的磁体驱动第二磁电体对(603)锁死运动件(1)。

11.根据权利要求1所述的自搬运移动平台或者权利要求3所述的复合运动控制和作业平台，其特征在于，直线电机，包括：运动件(1)、场能位形变化体、第一卡锁机构(802)、第二卡锁机构(803)；

在运动件(1)轴向方向上，第一卡锁机构(802)、第二卡锁机构(803)分别紧邻在场能位形变化体的两侧；

场能位形变化体通过转动能够改变在运动件(1)轴向方向上的长度，从而改变第一卡锁机构(802)、第二卡锁机构(803)之间的间距；

当场能位形变化体转动至第一位置时，第一卡锁机构(802)单向锁死运动件(1)，第二卡锁机构(803)单向锁死运动件(1)；

当场能位形变化体转动至第二位置时，场能位形变化体一端的场能体驱动第一卡锁机构(802)释放运动件(1)，场能位形变化体另一端的场能体驱动第二卡锁机构(803)锁死运动件(1)。

12.根据权利要求1所述的自搬运移动平台或者权利要求3所述的复合运动控制和作业平台，其特征在于，直线电机采用变形箝位直线电机；

变形箝位直线电机，包括：第一箝位体(501)、伸缩体(502)、第二箝位体(503)、运动件(1)；

第一箝位体(501)、伸缩体(502)、第二箝位体(503)依次连接；

第一箝位体(501)、第二箝位体(503)均包括开口件；

所述开口件包括开口体(5041)、变形体(5042)；其中，变形体(5042)设置在开口体(5041)的两个开口壁之间；运动件(1)贯穿开口壁的通孔；

变形体(5042)能够在第一形状与第二形状之间变化：

当变形体(5042)位于第一形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得允许运动件(1)自由运动；

当变形体(5042)位于第二形状时，两个开口壁的通孔之间的相对位姿使得锁死运动件(1)。

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