[发明专利]微型机器人的进动控制系统及方法

权利要求书

1.一种微型机器人的进动控制系统，其特征在于，包括：微型机器人和外部人机交互系统；

所述外部人机交互系统，用于采集控制指令，并通过处理后发送相应的指令信号至所述微型机器人；

所述微型机器人为多段式结构，内设电磁驱动线圈组，根据所述指令信号控制所述电磁驱动线圈组的电流，从而控制所述电磁驱动线圈组内部螺线管的电磁吸引或排斥状态，进而实现微型机器人的进动控制；

所述微型机器人包括：信号接收单元、内部控制单元、电磁驱动线圈组、内部供电单元和外壳；所述内部供电单元，用于为所述微型机器人供电；所述信号接收单元，用于接收所述外部人机交互系统发送的指令信号；所述内部控制单元，用于根据所述指令信号的信息控制所述电磁驱动线圈组的电流；所述外壳，用于包裹所述信号接收单元、内部控制单元、电磁驱动线圈组以及内部供电单元；

所述电磁驱动线圈组包括多个共轴的螺线管，所述多个共轴的螺线管分别位于所述微型机器人的多段结构中，每段结构通过连接装置彼此相连，通过螺线管中电流方向和/或电流大小的改变来实现螺线管之间的电磁吸引或排斥，进而实现多段结构作为一个整体向某一方向产生步进；

所述连接装置，包裹在外壳内部，或者未被外壳包裹；所述连接装置使多段结构在运动过程中保持共线的状态，连接装置为可压缩和拉伸的柔性材料或弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种微型机器人的进动控制系统，其特征在于，所述外部人机交互系统包括：人机交互界面、外部控制单元、信号发射单元和电源；

所述电源，用于为所述外部人机交互系统供电；

所述人机交互界面，用于操作人员输入控制所述微型机器人运动状态的控制指令；

所述外部控制单元，用于对所述控制指令进行处理，并控制信号发射单元发射与所述控制指令一致的指令信号。

3.根据权利要求1所述的一种微型机器人的进动控制系统，其特征在于，所述信号接收单元、内部控制单元和内部供电单元采用微型集成电路的形式，设置在多段结构的首段或尾段的外壳以内，并与所述电磁驱动线圈组内部的多个螺线管相连。

4.根据权利要求1所述的一种微型机器人的进动控制系统，其特征在于，所述螺线管为中空结构，由漆包线或利兹线进行多匝多层紧密缠绕而成，每个螺线管内壁紧贴设定厚度的磁材料薄膜。

5.根据权利要求4所述的一种微型机器人的进动控制系统，其特征在于，所述磁材料薄膜由磁材料粉末和粘合材料按照设定比例加工而成，具有柔韧性，用于增强螺线管的磁场，进而增大螺线管之间的电磁力。

6.一种微型机器人的进动控制方法，其特征在于，基于权利要求1～5任一项所述的系统实现，该方法包括：

利用外部人机交互系统，采集控制指令，并通过处理后发送相应的指令信号至微型机器人；

所述微型机器人为多段式结构，内设电磁驱动线圈组，根据所述指令信号控制所述电磁驱动线圈组的电流，从而控制所述电磁驱动线圈组内部螺线管的电磁吸引或排斥状态，进而实现微型机器人的进动控制。

7.根据权利要求6所述的一种微型机器人的进动控制方法，其特征在于，所述电磁驱动线圈组包括多个共轴的螺线管，所述多个共轴的螺线管分别位于所述微型机器人的多段结构中，每段结构通过连接装置彼此相连，通过螺线管中电流方向和/或电流大小的改变来实现螺线管之间的电磁吸引或排斥，进而实现多段结构作为一个整体向某一方向产生步进。