[发明专利]一种机械式“或”、“与”逻辑门

说明书

本发明提供一种机械式“或”、“与”逻辑门，包括柔性机构和刚性机构，刚性机构包括基座、导轨、两个输入滑块、输出滑块和若干连杆；导轨与基座固定连接，输入滑块与导轨滑动连接；基座固定设于柔性机构的第一端，用于固定支撑柔性机构；输出滑块固定设于柔性机构的第二端，用于输出位移。输入滑块未受到力作用时，输入滑块为逻辑“0”；输入滑块受到力作用并产生一定位移时，输入滑块为逻辑“1”；柔性机构在未变形时，输出滑块为逻辑“0”；柔性机构在发生变形时，输出滑块为逻辑“1”。本发明使用柔性机构和刚性机构，不需要电子元件，实现机械式逻辑门，结构简单，易于级联，可直接搭建各种智能逻辑计算功能模块，具有较高应用价值。

技术领域

本发明属于数字计算领域，涉及一种机械式数字计算逻辑门。

背景技术

目前，各种新型数字逻辑计算装置的研究逐渐兴起，具有广泛的应用前景，如特种设备、工业控制、软体机器人等领域。一般的数字逻辑计算装置具有以下特点：输入输出一般为模拟电压；一般为弱电控制；具有一定的时间延长与功率损耗；具有一定的负载能力。

现有的全光逻辑门包括输入光源、分束器、合束器和光控开关。全光逻辑门可以有利于硅基集成，并且实现简单，在功耗、速度和面积上比电逻辑门有优势，且可以直接搭建各种计算功能模块。

上述全光逻辑门存在以下缺陷：1)光路结构较为复杂，需要大量的光学元件搭建所需光路；2)输入输出均为光，需要通过光学传感器对输出信号进行提取以获得计算结果；3)该逻辑门对各光学元件的性能和位置准确度要求较高，不易加工、制造与装配。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、易于级联、不需要任何电子或光学元件即可实现数字计算功能的逻辑门。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种机械式“或”、“与”逻辑门，包括柔性机构和刚性机构，其中，所述刚性机构包括基座、导轨、两个输入滑块、输出滑块和若干连杆；所述导轨与所述基座固定连接，所述输入滑块与所述导轨滑动连接；所述基座固定设于所述柔性机构的第一端，用于固定和支撑所述柔性机构；所述输出滑块固定设于所述柔性机构的第二端，用于输出位移。

其中，所述输入滑块设有孔，所述连杆设有凸起，所述连杆通过凸起与所述输入滑块转动连接。

其中，所述输出滑块设有孔，所述输出滑块通过孔与所述连杆连接。

其中，所述输出滑块可在所述柔性机构发生形变时产生位移作为机械式“或”、“与”逻辑门的输出。

其中，所述输入滑块未受到力作用时，所述输入滑块输入为逻辑“0”；所述输入滑块受到力作用并产生一定位移时，所述输入滑块输入为逻辑“1”。

其中，所述柔性机构在未变形时，所述输出滑块输出为逻辑“0”；所述柔性机构在发生变形时，所述输出滑块输出为逻辑“1”。

其中，所述柔性机构为板簧。

其中，还包括限位装置，用于限定所述输入滑块的行程范围。

其中，还包括电机，所述电机的第一端设于所述基座上，所述电机的第二端设于所述输入滑块上。

其中，还包括位移传感器，用于检测输出滑块的位置。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明提供一种机械式“或”、“与”逻辑门，使用柔性机构和刚性机构，不需要任何电子元件，即可实现机械式的或、与逻辑门，结构简单，易于级联，制造和维护成本低，可用于直接搭建各种智能逻辑计算功能模块，具有较高的应用价值。