CN207368810U - 自变形驱动装置及套杆、框架、轴系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自变形驱动装置及套杆、框架、轴系统，包括：运动件(1)、自驱动机构(2)、锁死机构(3)；运动件(1)连接自驱动机构(2)；运动件(1)连接锁死机构(3)；在运动件(1)的轴向上，锁死机构(3)能够双向锁死运动件(1)、仅单向锁死运动件(1)以及双向释放运动件(1)；在锁死机构(3)仅单向锁死运动件(1)时，自驱动机构(2)能够驱动运动件(1)相对于锁死机构(3)朝未锁死方向运动。本实用新型能够以微力推进运动件，并且在运动件到达指定位置时进行大力保持。可以应用于套杆、框架、轴体等多种场合领域作为驱动部件。

Description

自变形驱动装置及套杆、框架、轴系统

技术领域

本实用新型涉及驱动领域，具体地，涉及自变形驱动装置及套杆、框架、轴系统。

背景技术

目前杠状类的驱动装置多由直线电机等设备直接驱动来控制运动，存在的不足之处包括缺少微利推进、不能大力保持，因此有必要进行改进。

目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种自变形驱动装置及套杆、框架、轴系统。

根据本实用新型提供的一种自变形驱动装置，包括：运动件、自驱动机构、锁死机构；

运动件连接自驱动机构；

运动件连接锁死机构；

在运动件的轴向上，锁死机构能够双向锁死运动件、仅单向锁死运动件以及双向释放运动件；

在锁死机构仅单向锁死运动件时，自驱动机构能够驱动运动件相对于锁死机构朝未锁死方向运动。

优选地，所述自驱动机构包括如下任一种机构：

电机驱动机构：所述电机驱动机构包括电机、螺母螺杆传动机构；电机通过螺母螺杆传动机构驱动运动件，其中，螺母螺杆传动机构中的螺杆与运动件通过球形铰链与运动件连接或者螺母螺杆传动机构中的螺母与运动件紧固连接；

磁转子弹性变形驱动机构：所述磁转子弹性变形驱动机构包括弹性体、磁转子、电磁线圈；弹性体包括永磁体；磁转子位于弹性体内部；在电磁线圈的驱动下，磁转子相对弹性体转动进而改变弹性体在运动件的轴向上的长度；

磁吸力弹性变形驱动机构：所述磁吸力弹性变形驱动机构包括弹性体、固定侧磁体、活动侧磁体；固定侧磁体通过对活动侧磁体施加磁力能够改变弹性体在运动件的轴向上的长度；

冲击力驱动机构：所述冲击力驱动机构包括固定侧磁体、活动侧磁体、运动腔体；固定侧磁体与运动腔体紧固连接；活动侧磁体活动设置在运动腔体内；固定侧磁体通过对活动侧磁体施加磁力能够驱动活动侧磁体在活动腔体内在运动件的轴向上运动；其中，活动侧磁体的一侧布置有固定侧磁体、活动侧磁体的两侧分别布置有固定侧磁体或者活动侧磁体位于固定侧磁体内。

优选地，在冲击力驱动机构中，所述固定侧磁体包括电磁线圈；活动侧磁体包括两块永磁体，其中，所述两块永磁体的同名磁极之间相对设置并紧固连接。

优选地，还包括套筒；

运动件、自驱动机构、锁死机构均位于套筒的中空腔内；

锁死机构与套筒的中空腔壁紧固连接。

优选地，所述锁死机构包括两个接触锁死系统；

所述接触锁死系统包括运动接触体、被接触体、永磁机构、运动接触体驱动机构；运动件穿过被接触体的内部腔室，运动件与内部腔室的腔壁之间的间隙形成整段或部分段沿运动件轴向由宽到窄的通道，运动接触体位于通道中；运动接触体驱动机构连接被接触体；永磁机构连接位于被接触体且位于通道的窄侧；运动接触体主要由铁材料制成；

所述两个接触锁死系统中通道沿运动件轴向由宽变窄的方向之间相对或相反设置。

优选地，运动件的横截面为多边形；

运动件将被接触体的内部腔室分隔为沿周向分布的多个子腔室；

每个子腔室内均设置有运动接触体。

优选地，弹性体包括弹性材料体和/或激励弹性体；

激励弹性体包括压电体；压电体连接电源；电源接入压电体能够改变压电体在运动件的轴向上的长度。

根据本实用新型提供的一种套杆系统，包括两个上述的自变形驱动装置，分别记为 A驱动装置、B驱动装置；

A驱动装置的运动件构成套筒，构成B驱动装置的运动件、自驱动机构、锁死机构均位于该套筒的中空腔内；B驱动装置的锁死机构与该套筒的中空腔壁紧固连接。

根据本实用新型提供的一种框架系统，包括框架，还包括连接所述框架且运动体的轴向之间互不平行的多个上述的自变形驱动装置。

根据本实用新型提供的一种轴系统，包括轴体，还包括紧固连接轴体的一个或多个上述的自变形驱动装置；自变形驱动装置的运动体的轴向垂直于轴体且与轴体偏心设置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型能够以微力推进运动件，并且在运动件到达指定位置时进行大力保持。可以应用于套杆、框架、轴体等多种场合领域作为驱动部件。

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，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型第一实施例的结构示意图。

图2为本实用新型第二实施例的结构示意图。

图3为本实用新型第三实施例中自驱动过程的结构变化对比示意图。

图4为本实用新型第四实施例中自驱动过程的结构变化对比示意图。

图5为本实用新型第五实施例中自驱动过程的结构变化对比示意图。

图6、图7、图8共同示出本实用新型第六实施例中自驱动过程的结构变化对比示意图。

图9为本实用新型第七实施例中自驱动过程的结构变化对比示意图。

图10为第八实施例中套杆系统的结构示意图。

图11、图12为第九实施例中框架系统的结构示意图。

图13为第十实施例中轴系统的结构示意图。

图14、图15、图16、图17为接触锁死系统的结构示意图。

图18为多边形运动件的结构示意图。

图19为第十一实施例中锁死机构的结构示意图。

图20、图21为第十二实施例中锁死机构的结构示意图。

图22、图23、图24为第十三实施例中锁死机构的结构示意图。

图25为本实用新型应用于自行车的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

第一实施例

图1示出本实用新型的第一实施例。

根据本实用新型提供的一种自变形驱动装置，包括：运动件1、自驱动机构2、锁死机构3；运动件1连接自驱动机构2；运动件1连接锁死机构3；在运动件1的轴向上，锁死机构3能够双向锁死运动件1、仅单向锁死运动件1以及双向释放运动件1；在锁死机构3仅单向锁死运动件1时，自驱动机构2能够驱动运动件1相对于锁死机构3朝未锁死方向运动。运动件1为杆体。

所述自驱动机构2包括电机驱动机构：所述电机驱动机构包括电机201、螺母螺杆传动机构；电机201通过螺母螺杆传动机构驱动运动件1，其中，螺母螺杆传动机构中的螺杆与运动件1通过球形铰链210与运动件1。所述自变形驱动装置还包括套筒4；运动件1、自驱动机构2、锁死机构3均位于套筒4的中空腔内；锁死机构3与套筒4 的中空腔壁紧固连接。套筒4包括导向槽401，电机201的壳体安装于导轨401上，能够沿导向槽401滑动。

所述锁死机构3包括两个接触锁死系统300；所述接触锁死系统300包括运动接触体311、被接触体312、永磁机构314、运动接触体驱动机构316；运动件1穿过被接触体312的内部腔室，运动件1与内部腔室的腔壁之间的间隙形成整段或部分段沿运动件 1轴向由宽到窄的通道313，运动接触体311位于通道313中；运动接触体驱动机构316 连接被接触体312；永磁机构314连接位于被接触体312且位于通道313的窄侧；运动接触体311主要由磁性材料制成；所述两个接触锁死系统300中通道313沿运动件1轴向由宽变窄的方向之间相对设置，两个接触锁死系统300之间关于永磁机构314对称设置。如图18所示，运动件1的横截面为多边形；运动件1将被接触体312的内部腔室分隔为沿周向分布的多个子腔室315；每个子腔室315内均设置有运动接触体311。

接触锁死系统能够锁死运动件1，具体地，在运动接触体驱动机构的驱动下，运动接触体311能够向通道313的窄端运动，运动接触体311受到通道313腔型的限制以及与运动件1、被接触体312之间的摩擦力，使得运动接触体311约束了运动件1相对于通道313发生平动。其中，单个接触锁死系统对运动件1的锁死为单向锁死，因此通过两个接触锁死系统组合使用，能够实现在两个相反的方向上分别控制锁死。

接触锁死系统能够释放运动件1，具体地，在运动接触体驱动机构的驱动下，运动接触体311能够向通道313的宽端运动，运动接触体311不受到通道313腔型的限制以及与运动件1、被接触体312之间的摩擦力，使得运动接触体311不约束运动件1相对于通道313在轴向上发生平动。

其中，运动件1的横截面廓形若为圆形，则运动件1可以相对于锁死机构进行转动，若运动件1的横截面廓形具有边角，例如多边形，则运动件1相对于锁死机构不能转动。

运动接触体驱动机构316包括电磁线圈，常态电磁线圈断电时，运动接触体311被永磁机构314吸引在通道313的窄端，从而实现锁死；电磁线圈加电后吸引运动接触体 311克服永磁机构314的吸力而到达通道313的宽端，从而实现释放。

如图14至图17所示，各个接触锁死系统对运动件的锁死、释放状态如下：

因此，通过包含两个接触锁死系统的锁死机构能够在运动件的两个相反的轴向上分别独立对运动件进行锁死或者释放。

工作原理：

1初始状态：运动件被锁死机构双向锁死，运动件向上向下均不能运动；

2令锁死机构向上释放向下锁死，电机启动工作，带动螺杆旋转，由于与螺杆螺纹连接的螺母紧固连接套筒，因此螺杆向上运动；螺杆虽然在转动，但是通过球形铰链运动件不会被螺杆带动而转动，运动件只受到螺杆施加的向上的驱动力，从而运动件向上运动；

3当运动件向上运动到设定位置时，令锁死机构双向锁死运动件，这样运动件能够保持在设定位置。

这样运动件就实现了一次向上的步进的推进；重复该过程就可以形成单步累积的多步长行程运动。同理，也可以实现向下的步进的推进。

第二实施例

图2示出第二实施例。

第二实施例为第一实施例的变化例，主要区别在于，在第二实施例中，电机紧固连接套筒，电机输出轴驱动螺杆旋转，螺母沿套筒4的导向槽401平动能够相对于套筒滑动，螺杆带动螺母，螺母向上运动，从而紧固连接于螺母的运动件也跟随向上运动。其中，螺杆与运动件的内螺纹之间螺纹连接。

第三实施例

图3示出第三实施例。

第三实施例为第一实施例的变化例，主要区别在于，在第三实施例中，所述自驱动机构2包括磁转子弹性变形驱动机构：所述磁转子弹性变形驱动机构包括弹性体202、磁转子203、电磁线圈206；弹性体202包括永磁体；磁转子203位于弹性体202内部；在电磁线圈206的驱动下，磁转子203相对弹性体202转动进而改变弹性体202在运动件1的轴向上的长度；电磁线圈206可以相对于弹性体202左右设置或者上下设置。运动体1连接弹性体202。

图3中的虚线表示电磁线圈根据实际需要可以安装的位置。优选地，在弹性体202中填充有阻尼材料介质，磁转子203被阻尼材料介质包围，这样，由于阻尼材料介质对磁转子203的偏转提供了摩擦介质阻力，这种阻力与电磁线圈206中所通入电流的大小具有对应关系，因此磁转子203的偏转角度可以更为精确的控制，尤其是偏转角度不局限于90度或者180度。也就是说，若90度偏转为单步控制中的一大步的控制，则通过阻尼材料介质可以实现单步控制中的一小步的控制。

工作原理：

1初始状态：运动件被锁死机构双向锁死，运动件向上向下均不能运动；电磁线圈未通入电流

2令锁死机构向上释放向下锁死，

3电磁线圈通入电流，使得磁转子发生偏转；

4磁转子的偏转对弹性体施加向上的力和向下的力，并通过弹性体将力传递给运动件；

5由于运动件只能向上运动，因此运动件受力后向上运动；

6当运动件向上运动后，令锁死机构双向锁死运动件，这样运动件能够保持在设定位置。

这样运动件就实现了一次向上的步进的推进。同理，也可以实现向下的步进的推进。

第四实施例

图4示出第四实施例。

第四实施例为第一实施例的变化例，主要区别在于，在第四实施例中，所述自驱动机构2包括磁吸力弹性变形驱动机构：所述磁吸力弹性变形驱动机构包括弹性体202、固定侧磁体204、活动侧磁体205；固定侧磁体204通过对活动侧磁体205施加磁力能够改变弹性体202在运动件1的轴向上的长度。固定侧磁体204为电磁体，例如电磁铁。

图4中的虚线圈出的部分表示永磁体、嵌有永磁体的铁磁体或者是电磁铁。

工作原理：

1初始状态：运动件被锁死机构双向锁死，运动件向上向下均不能运动；电磁铁的电磁线圈未通入电流；

2电磁线圈通入电流，使得固定侧磁体与活动侧磁体之间相互靠近；

3令锁死机构向上释放向下锁死；

4令电磁线圈断电，活动侧磁体与固定侧磁体之间突然被释放；其中，由于突然被释放产生了加速度质量，再结合弹性体，实现了弹性力叠加惯性力的效果；

5由于运动件只能向上运动，因此运动件受力后向上运动；

6当运动件向上运动后，令锁死机构双向锁死运动件，这样运动件能够保持在设定位置。

这样运动件就实现了一次向上的步进的推进；重复该过程就可以形成单步累积的多步长行程运动。同理，也可以实现向下的步进的推进。其中，步距通过固定侧磁体与活动侧磁体的初始吸合程序调整；而通过突然记载缓慢释放，利用了质量惯性驱动运动件。

需要说明的是，图4中最右侧的结构示出的是运动件向下运动的示意图。其中，在不考虑重力的情况下，固定侧磁体与活动侧磁体之间先互斥以拉伸弹性体，然后令互斥力忽然消失并令锁死机构仅向下释放，则在弹性力与惯性力的叠加作用下，运动件将向下移动。其中，所述不考虑重力的情况，可以是指将图4示出的结构水平方向设置，此时运动件沿水平方向向左或向右移动。

在一个优选例中，弹性体202包括弹性材料体和/或激励弹性体。其中，弹性材料体为本身具有弹性的材料制成的部件。激励弹性体为基于外接激励可变形的部件，例如压电体或者记忆合金体等部件。当弹性体202包括以压电体构成的激励弹性体时，相应地，所述自驱动机构2包括压电弹性变形驱动机构：所述压电弹性变形驱动机构包括压电体、电源；压电体连接电源。一方面，电源通入压电体的电流能够改变压电体在运动件1的轴向上的长度，从而驱动运动件1进行移动；另一方面，还可以实现惯性驱动，例如，先通过对压电体加电，使得压电体改变在轴向上的长度，然后突然失电，使得压电体因失电而要恢复原状，产生恢复原状方向的加速度，从而利用加速度质量实现了惯性驱动。进一步地，应用压电弹性变形驱动机构的自变形驱动装置可以在一维上使用，也可以多个自变形驱动装置在二维空间分布或者在三维空间分布，进而分别实现对二维运动平台、三维运动平台的驱动控制，例如控制平台移动，或者抵消平台收到的外力。具体形式可参见图10至图13。更为具体地，当弹性材料体和激励弹性体结合作为固定侧磁体204 与活动侧磁体205之间的连接结构时，激励弹性体因收到外部激励为改变轴向上的尺寸，进而拉伸或者收缩弹性材料体，这与上文介绍的磁的方式是不同的，属于非磁方式。

第五实施例

图5示出第五实施例。

第五实施例为第一实施例的变化例，主要区别在于，在第五实施例中，所述自驱动机构2包括冲击力驱动机构：所述冲击力驱动机构包括固定侧磁体204、活动侧磁体205、运动腔体207；固定侧磁体204与运动腔体207紧固连接；活动侧磁体205活动设置在运动腔体207内；固定侧磁体204通过对活动侧磁体205施加磁力能够驱动活动侧磁体205在活动腔体207内在运动件1的轴向上运动；其中，活动侧磁体205的一侧布置有固定侧磁体204

工作原理：

1初始状态：运动件被锁死机构双向锁死，运动件向左向右均不能运动；电磁线圈未通入电流；

2令锁死机构保持双向锁死；

3电磁线圈通入电流，使得固定侧磁体与活动侧磁体之间相互远离；

4改变电磁线圈通入电流的方向，使得活动侧磁体向固定侧磁体的靠近，活动侧磁体撞击固定侧磁体的冲击力传递给运动件；其中，被传递的所述力为突然加载；在活动侧磁体撞击固定侧磁体的瞬间，所述锁死结构单向向撞击方向释放，即图中向右方向单向释放；

5由于运动件只能向右运动，因此运动件受力后向右运动；

6当运动件向右运动后，令锁死机构双向锁死运动件，这样运动件能够保持在设定位置。

第六实施例

图6、图7、图8示出第六实施例。

第六实施例为第一实施例的变化例，主要区别在于，在第六实施例中，所述自驱动机构2包括冲击力驱动机构：所述冲击力驱动机构包括固定侧磁体204、活动侧磁体205、运动腔体207；固定侧磁体204与运动腔体207紧固连接；活动侧磁体205活动设置在运动腔体207内；固定侧磁体204通过对活动侧磁体205施加磁力能够驱动活动侧磁体 205在活动腔体207内在运动件1的轴向上运动；其中，活动侧磁体205的两侧布置有固定侧磁体204

工作原理：

1初始状态：运动件被锁死机构双向锁死，运动件向左向右均不能运动；电磁线圈未通入电流；

2令锁死机构保持双向锁死；

3电磁线圈通入电流，使得右侧的固定侧磁体与活动侧磁体之间相互远离；

4改变电磁线圈通入电流的方向，使得活动侧磁体向右侧固定侧磁体的靠近；当活动侧磁体快要撞击固定侧磁体时，再次改变电磁线圈通入电流的方向，使得活动侧磁体减速撞击固定侧磁体，所生成的冲击力传递给运动件；在活动侧磁体撞击固定侧磁体的瞬间，所述锁死结构单向向撞击方向释放，即图中向右方向单向释放；

5由于运动件只能向右运动，因此运动件受力后向右运动；

6当运动件向右运动后，令锁死机构双向锁死运动件，这样运动件能够保持在设定位置。

其中，通过两个固定侧磁体，可以对撞击力进行更为大力、精确以及灵活的控制。

第七实施例

图9示出第七实施例。

第七实施例为第一实施例的变化例，主要区别在于，在第七实施例中，所述自驱动机构2包括冲击力驱动机构：所述冲击力驱动机构包括固定侧磁体204、活动侧磁体205、运动腔体207；固定侧磁体204与运动腔体207紧固连接；活动侧磁体205活动设置在运动腔体207内；固定侧磁体204通过对活动侧磁体205施加磁力能够驱动活动侧磁体 205在活动腔体207内在运动件1的轴向上运动；其中，活动侧磁体205位于固定侧磁体204内。

工作原理：

1初始状态：运动件被锁死机构双向锁死，运动件向左向右均不能运动；电磁线圈未通入电流；

2令锁死机构保持双向锁死；

3电磁线圈通入电流，使得固定侧磁体移动到运动腔体的左侧；

4改变电磁线圈通入电流的方向，使得活动侧磁体向运动腔体的右侧的靠近，活动侧磁体撞击运动腔体的右侧的冲击力传递给运动件；其中，被传递的所述力为突然加载；在活动侧磁体撞击运动腔体的右侧端时，所述锁死结构单向向撞击方向释放，即图中向右方向单向释放；

5由于运动件只能向右运动，因此运动件受力后向右运动；

6当运动件向右运动后，令锁死机构双向锁死运动件，这样运动件能够保持在设定位置。

第八实施例

图10示出第八实施例。

根据本实用新型提供的一种套杆系统，包括两个所述的自变形驱动装置，分别记为A驱动装置、B驱动装置；A驱动装置的运动件构成套筒，构成B驱动装置的运动件1、自驱动机构2、锁死机构3均位于该套筒的中空腔内；B驱动装置的锁死机构3与该套筒的中空腔壁紧固连接。

图10中示出了四个自变形驱动装置，这四个自变形驱动装置依次嵌套。图10示出的是这四个自变形驱动装置的运动件均延伸入时的状态，而在收缩状态下，图10中靠右侧的三个自变形驱动装置均缩入图10中左侧的自变形驱动装置中。

在应用中，所述套杆系统可以作为建筑脚手架或者抬升架，运动件的延伸方向为上下方向，例如在对第一层楼进行施工时，除了最外部的自变形驱动装置外，其余自变形驱动装置均缩入最外部的自变形驱动装置中，当需要对第二层楼进行施工时，有最外部的自变形驱动装置的运动件带动下，次外部的自变形驱动装置向上露出。依次执行，则可以将全部自变形驱动装置延伸展开，从而适用于相应的楼层施工。

第九实施例

图11、图12示出第九实施例。

根据本实用新型提供的一种框架系统，包括框架5，还包括连接所述框架5且运动体1的轴向之间互不平行的多个所述的自变形驱动装置。

如图11所示，三个自变形驱动装置呈三角形分布。由此，通过控制这三个自变形驱动装置分别对框架5示例，能够形成任意方向上的合力。利用该合力，可以驱动框架移动，例如图12所示在框架底部安装轮子；利用该合力，还可以抵消外部对框架的作用力，从而从外部观看框架在收到外力后仍然可以保持不动。

第十实施例

图13示出第十实施例。

根据本实用新型提供的一种轴系统，包括轴体6，还包括紧固连接轴体6的一个或多个自变形驱动装置；自变形驱动装置的运动体1的轴向垂直于轴体6且与轴体6偏心设置。

所述自变形驱动装置对轴体6提供切向方向上的力该切向方向上的力能够驱动轴体 6旋转。当自变形驱动装置的数量为多个时，可以得到更大的力来驱动轴体6旋转。并且通过锁死机构的单向锁死方向的切换，轴体6能够朝不同的方向旋转。

第十一实施例

如图19所示，为第一实施例的变化例，多个运动接触体311中存在球直径相等的2个以上的接触体球和/或存在球直径不相等的2个以上的接触体球。接触体球可以是铁磁体或者非铁磁体；多个接触体球可以分别由铁磁体、非铁磁体、永磁体构成，其中，非铁磁体可以采用耐磨体或者润滑体，润滑体能够有助于运动接触体驱动机构对运动接触体311的灵活驱动，避免在运动接触体311锁死后不能退回至通道313的宽端。

第十二实施例

如图20、图21所示，为第一实施例的变化例，接触锁死系统还包括弹性囊体915，弹性囊体915设置在运动件1与被接触体312之间。两个接触锁死系统的弹性囊体915 在窄端相连通；运动接触体311包括颗粒916。弹性囊体915内可填充阻尼摩擦介质917 或者气体，弹性囊体915内也可以是真空环境，颗粒916分布在阻尼摩擦介质917或者气体中。

如图20所示，在运动接触体驱动机构的驱动下，颗粒916集中在窄端，从而弹性囊体915与运动件1之间的剪切挤压力增大，以锁死运动件1。

如图21所示，在运动接触体驱动机构的驱动下，颗粒916集中在宽端，从而弹性囊体915与运动件1之间的剪切挤压力减小，以释放运动件1。

多个颗粒916可以分别采用铁磁材料、耐磨材料或者润滑材料。尤其是颗粒916可以是永磁颗粒，这样，如图20所述，在常态断电时，永磁颗粒与永磁体相互吸引在永磁体与运动件1之间较小的缝隙空间内，在电磁线圈加电后，根据通电流方向的不同，可以电磁线圈可以吸引永磁颗粒运动至通道的宽端，也可以电磁线圈对永磁颗粒施加斥力，将永磁颗粒推到上述较小的缝隙空间内。

需要说明的是，通过控制颗粒的聚集程度，可以得到对于运动体的自重且小于自驱动力的保持力，从而实现单向锁死，而进一步增大或者减小颗粒的聚集程度可以分别实现双向锁死、双向释放的状态。

第十三实施例

如图22、图23、图24所示，分别为图14、图19、图20的变化例，变化在于，通道的宽端和窄端位置互换。

在图14、图19示出的实施例中，电磁线圈断电时通过永磁体保持锁死状态；而在图22、图23示出的实施例中，电磁线圈断电时通过永磁体保持释放状态。

图20和图24均在电磁线圈断电时通过永磁体保持锁死状态。

此外，图22中除了示出的以阴影填充的圆圈表示的小球可以作为运动接触体之外，还示出了以空心圆圈表示的圆环可以作为运动接触体，虽然单个小球的直径较小不能实现锁死，但是，小球的数量可以是多个，圆环的数量也可以是多个，因此也可以实现锁死。

第十四实施例

作为第一实施例的变化例，本实用新型中的锁死机构可以包括箝位机构。本实用新型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。

需要说明的是，通过控制紧箍程度，可以得到对于运动体的自重且小于自驱动力的保持力，从而实现单向锁死，而进一步增大或者减小颗粒的紧箍程度可以分别实现双向锁死、双向释放的状态。

第十五实施例

如图25所示，本实用新型提供一种变形系统，包括所述自变形驱动装置以及变形部件。以变形部件为自行车为例，自行车的三角架中安装有自变形驱动装置，其中一个自变形驱动装置连接座凳或者是自行车的手把等其它部件，从而实现一种自调整结构。其中，在三脚架与自行车其它的连接部分也可以通过所述自变形驱动装置来实现变形，例如使得自行车的长度发生变化，或者使得座凳的朝向发生变化，例如朝向后方，从而他人难以骑行自行车。

所述变形系统还包括控制系统，在控制系统的控制下，所述自变形驱动装置通过调节运动件的位置来适应或者调节人体重心，使得骑行更为省力。当自行车具有发电功能时，可以利用自行车的电源为所述自变形驱动装置提供电能。当自行车具有智能系统时，可以通过指纹等身份信息获得使用者的身高，从而通过调节运动件的位置来适应或者调节人体重心。

本实用新型不但可以应用于自行车上，从而可以调节座凳等的高度。本实用新型还可以应用于儿童座椅、汽车、建筑结构脚手架，自动脚手架、家具、楼梯、车轮大小、飞机可伸展机翼、开合机构例如车锁、门、后备箱锁等实现一种可自适应变形机构及其控制系统。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型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，这并不影响本实用新型的实质内容。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 (10)

1.一种自变形驱动装置，其特征在于，包括：运动件(1)、自驱动机构(2)、锁死机构(3)；

运动件(1)连接自驱动机构(2)；

运动件(1)连接锁死机构(3)；

在运动件(1)的轴向上，锁死机构(3)能够双向锁死运动件(1)、仅单向锁死运动件(1)以及双向释放运动件(1)；

在锁死机构(3)仅单向锁死运动件(1)时，自驱动机构(2)能够驱动运动件(1)相对于锁死机构(3)朝未锁死方向运动。

2.根据权利要求1所述的自变形驱动装置，其特征在于，所述自驱动机构(2)包括如下任一种机构：

电机驱动机构：所述电机驱动机构包括电机(201)、螺母螺杆传动机构；电机(201)通过螺母螺杆传动机构驱动运动件(1)，其中，螺母螺杆传动机构中的螺杆与运动件(1)通过球形铰链与运动件(1)连接或者螺母螺杆传动机构中的螺母与运动件(1)紧固连接；

磁转子弹性变形驱动机构：所述磁转子弹性变形驱动机构包括弹性体(202)、磁转子(203)、电磁线圈(206)；弹性体(202)包括永磁体；磁转子(203)位于弹性体(202)内部；在电磁线圈(206)的驱动下，磁转子(203)相对弹性体(202)转动进而改变弹性体(202)在运动件(1)的轴向上的长度；

磁吸力弹性变形驱动机构：所述磁吸力弹性变形驱动机构包括弹性体(202)、固定侧磁体(204)、活动侧磁体(205)；固定侧磁体(204)通过对活动侧磁体(205)施加磁力能够改变弹性体(202)在运动件(1)的轴向上的长度；

冲击力驱动机构：所述冲击力驱动机构包括固定侧磁体(204)、活动侧磁体(205)、运动腔体(207)；固定侧磁体(204)与运动腔体(207)紧固连接；活动侧磁体(205)活动设置在运动腔体(207)内；固定侧磁体(204)通过对活动侧磁体(205)施加磁力能够驱动活动侧磁体(205)在活动腔体(207)内在运动件(1)的轴向上运动；其中，活动侧磁体(205)的一侧布置有固定侧磁体(204)、活动侧磁体(205)的两侧分别布置有固定侧磁体(204)或者活动侧磁体(205)位于固定侧磁体(204)内。

3.根据权利要求2所述的自变形驱动装置，其特征在于，在冲击力驱动机构中，所述固定侧磁体(204)包括电磁线圈(206)；活动侧磁体(205)包括两块永磁体，其中，所述两块永磁体的同名磁极之间相对设置并紧固连接。

4.根据权利要求1所述的自变形驱动装置，其特征在于，还包括套筒(4)；

运动件(1)、自驱动机构(2)、锁死机构(3)均位于套筒(4)的中空腔内；

锁死机构(3)与套筒(4)的中空腔壁紧固连接。

5.根据权利要求1所述的自变形驱动装置，其特征在于，所述锁死机构(3)包括两个接触锁死系统(300)；

所述接触锁死系统(300)包括运动接触体(311)、被接触体(312)、永磁机构(314)、运动接触体驱动机构(316)；运动件(1)穿过被接触体(312)的内部腔室，运动件(1)与内部腔室的腔壁之间的间隙形成整段或部分段沿运动件(1)轴向由宽到窄的通道(313)，运动接触体(311)位于通道(313)中；运动接触体驱动机构(316)连接被接触体(312)；永磁机构(314)连接位于被接触体(312)且位于通道(313)的窄侧；运动接触体(311)主要由铁材料制成；

所述两个接触锁死系统(300)中通道(313)沿运动件(1)轴向由宽变窄的方向之间相对或相反设置。

6.根据权利要求5所述的自变形驱动装置，其特征在于，运动件(1)的横截面为多边形；

运动件(1)将被接触体(312)的内部腔室分隔为沿周向分布的多个子腔室(315)；

每个子腔室(315)内均设置有运动接触体(311)。

7.根据权利要求2所述的自变形驱动装置，其特征在于，弹性体(202)包括弹性材料体和/或激励弹性体；

激励弹性体包括压电体；压电体连接电源；电源接入压电体能够改变压电体在运动件(1)的轴向上的长度。

8.一种套杆系统，其特征在于，包括两个权利要求1所述的自变形驱动装置，分别记为A驱动装置、B驱动装置；

A驱动装置的运动件构成套筒，构成B驱动装置的运动件(1)、自驱动机构(2)、锁死机构(3)均位于该套筒的中空腔内；B驱动装置的锁死机构(3)与该套筒的中空腔壁紧固连接。

9.一种框架系统，其特征在于，包括框架(5)，还包括连接所述框架(5)且运动体(1)的轴向之间互不平行的多个权利要求1所述的自变形驱动装置。

10.一种轴系统，其特征在于，包括轴体(6)，还包括紧固连接轴体(6)的一个或多个权利要求1所述的自变形驱动装置；自变形驱动装置的运动体(1)的轴向垂直于轴体(6)且与轴体(6)偏心设置。