[发明专利]基于活性材料的柔顺机构

权利要求书

1.一种柔顺机构，包括：

柔顺机构本体，所述柔顺机构本体配置成响应于输入产生输出； 所述柔顺机构本体具有由活性材料形成的至少一个区域；

其中活性材料配置成响应于激活信号而经历至少一种材料属性上 的变化；

至少一个激活装置，所述至少一个激活装置配置成将激活信号选 择性地施加给所述至少一个区域；

其中所述至少一个激活装置包括多个激活装置；

其中所述至少一个区域包括多个区域；和

其中所述多个激活装置中的每个配置成将激活信号选择性地施加 给所述多个区域的相应一个。

2.根据权利要求1所述的柔顺机构，还包括控制器，所述控制器 可操作地连接到所述多个激活装置且配置成控制哪个激活装置施加 激活信号。

3.根据权利要求2所述的柔顺机构，还包括传感器，所述传感器 配置成监测状况并将指示所述状况的传感器信号传输给控制器；和

其中控制器配置成基于传感器信号来确定哪个激活装置施加激活 信号。

4.根据权利要求3所述的柔顺机构，其中所述激活信号以选择性 改变的激活信号值为特征；

其中所述至少一种材料属性以选择性改变的材料属性值为特征；

其中材料属性值随着激活信号值而变化；和

其中控制器配置成基于传感器信号来确定由激活装置施加的激活 信号值。

5.根据权利要求1所述的柔顺机构，其中柔顺机构本体配置成使 得输出在激活信号施加到所述至少一个区域时以第一性能为特征、且 在激活信号未施加到所述至少一个区域时以第二性能为特征。

6.一种方法，包括：

提供柔顺机构本体，所述柔顺机构本体具有第一配置且具有由活 性材料形成的至少一个区域，所述活性材料配置成响应于激活信号而 经历至少一种材料属性上的变化；和

施加激活信号给所述至少一个区域；

其中所述至少一种材料属性包括模量；

其中所述施加激活信号降低所述至少一个区域的模量；

其中处于第一配置本体的柔顺机构在没有激活信号时响应于输入 而产生第一性能；和

在所述施加激活信号之前确定期望的第二性能；

当所述至少一个区域的模量降低时，使所述至少一个区域变形， 使得柔顺机构本体以第二配置为特征；和

在使所述至少一个区域变形之后，升高所述至少一个区域的模量 同时保持柔顺机构本体处于第二配置。

7.根据权利要求6所述的方法，其中柔顺机构本体在没有激活信 号时响应于输入而产生期望的第二性能。

8.根据权利要求6所述的方法，其中活性材料是以热转变温度为 特征的形状记忆聚合物；

其中所述降低所述至少一个区域的模量包括将形状记忆聚合物加 热到高于热转变温度；和

其中所述升高所述至少一个区域的模量包括将形状记忆聚合物冷 却到低于热转变温度。

9.一种方法，包括：

提供柔顺机构本体，所述柔顺机构本体具有第一配置且具有由活 性材料形成的至少一个区域，所述活性材料配置成响应于激活信号而 经历至少一种材料属性上的变化；

施加激活信号给所述至少一个区域；

其中所述至少一种材料属性包括模量；

其中所述施加激活信号降低所述至少一个区域的模量；

其中处于第一配置的柔顺机构本体在没有激活信号时响应于输入 而产生第一性能；和

其中所述方法还包括施加输入给柔顺机构本体同时所述至少一个 区域的模量降低，使得柔顺机构本体产生不同于第一性能的第二性 能。