[发明专利]一种磁控多脚软体机器人的充磁系统及充磁方法

权利要求书

1.一种磁控多脚软体机器人的充磁系统，其特征在于，包括脉冲充磁单元和磁控多脚软体机器人，其中：

所述脉冲充磁单元包括电源装置、脉冲磁场发生装置和固定构件；所述电源装置用于为所述脉冲磁场发生装置提供脉冲电流；

所述脉冲磁场发生装置包括第一脉冲磁场发生装置和第二脉冲磁场发生装置，所述第一脉冲磁场发生装置用于在所述脉冲电流作用下产生轴向磁化磁场，以对所述磁控多脚软体机器人进行轴向充磁；所述第二脉冲磁场发生装置用于在所述脉冲电流作用下产生径向梯度磁化磁场，以对所述磁控多脚软体机器人进行径向充磁；

所述固定构件用于将所述磁控多脚软体机器人固定在所述脉冲磁场发生装置的磁场作用区域；

该系统工作时，首先通过控制脉冲电流大小和方向，使所述第一脉冲磁场发生装置内产生轴向磁化磁场，对所述磁控多脚软体机器人整体进行轴向充磁；然后控制脉冲电流大小和方向使所述第二脉冲磁场发生装置内产生径向梯度磁化磁场，对所述磁控多脚软体机器人局部进行径向充磁；最后在预设驱动磁场作用下实现该磁控多脚软体机器人的目标形变状态；由于径向梯度磁化磁场的衰减特性，该系统能够通过改变径向磁化过程中的脉冲电流幅值从而改变所述磁控多脚软体机器人径向磁化区域面积；同时能够借助于调控轴向磁化时脉冲电流幅值，改变轴向磁化强度；从而控制所述磁控多脚软体机器人的目标形变状态。

2.如权利要求1所述的充磁系统，其特征在于，所述第一脉冲磁场发生装置和第二脉冲磁场发生装置结构相同，其均包括充磁上线圈和充磁下线圈，所述充磁上线圈和充磁下线圈呈上下轴向对称；所述磁控多脚软体机器人位于所述充磁上线圈和充磁下线圈之间的磁场作用区域；

该系统工作时，所述充磁上线圈和充磁下线圈通入同向脉冲电流并产生轴向磁化磁场，使得所述磁控多脚软体机器人在该轴向磁化磁场下整体发生轴向磁化；

所述充磁上线圈和充磁下线圈通入异向脉冲电流并产生径向梯度磁化磁场，对所述磁控多脚软体机器人局部进行径向充磁。

3.如权利要求1所述的充磁系统，其特征在于，所述第一脉冲磁场发生装置包括轴向背景线圈，所述磁控多脚软体机器人位于该线圈内部中心处；

该系统工作时，通过向所述轴向背景线圈内通入脉冲电流使其产生轴向磁化磁场，使得所述磁控多脚软体机器人在该轴向磁化磁场下整体发生轴向磁化。

4.如权利要求1所述的充磁系统，其特征在于，所述第二脉冲磁场发生装置包括充磁线圈和铜板，该充磁线圈和铜板呈上下方位设置，所述磁控多脚软体机器人位于该线圈和铜板之间的磁场作用区域；

该系统工作时，位于所述磁控多脚软体机器人一侧的所述充磁线圈内通入脉冲电流，位于所述磁控多脚软体机器人另一侧的铜板感应出反向涡流，二者共同作用产生径向梯度磁化磁场，使得所述磁控多脚软体机器人在所述径向梯度磁化磁场下进行局部径向充磁。

5.如权利要求1所述的充磁系统，其特征在于，所述电源装置包括控制开关、储能电容和保护电感；且所述控制开关、储能电容、保护电感和所述脉冲磁场发生装置组成放电回路；其中：

所述控制开关用于触发导通放电回路，让放电回路实现通路；

所述储能电容用于储存电能并向所述脉冲磁场发生装置提供脉冲电流；

所述保护电感用于限制放电回路的脉冲电流峰值。

6.一种基于如权利要求1或5所述充磁系统的磁控多脚软体机器人的充磁方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据磁控多脚软体机器人的目标形变状态，确定轴向充磁区域与径向充磁区域的面积比例和磁化强度比例；

S2、将磁控多脚软体机器人置于所述第一脉冲磁场发生装置的磁场作用区域中，对所述磁控多脚软体机器人整体轴向充磁；

S3、完成所述磁控多脚软体机器人整体轴向充磁后，将所述磁控多脚软体机器人置于所述第二脉冲磁场发生装置的磁场作用区域中，对所述磁控多脚软体机器人实现指定区域的局部径向充磁；

S4、在预设驱动磁场的作用下，使完成充磁后的磁控多脚软体机器人实现目标形变状态。