[发明专利]相控电磁运动单元、柔性章鱼仿生机械臂及其控制方法

权利要求书

1.一种相控电磁运动单元，其特征在于：包括有两磁极相对设置的电磁铁、弹性限位件及分别与两电磁铁电连接的两组控制线，所述弹性限位件用于对两电磁铁的相对收缩及伸张运动进行限位，并设置为使两电磁铁产生的磁场可相互作用；所述控制线用于连接控制单元的控制信号输出端，以通过控制两电磁铁输入电流相位改变两电磁铁极性，使两电磁铁相互吸引或排斥，实现相控电磁运动单元的收缩或伸张运动。

2.如权利要求1所述的一种相控电磁运动单元，其特征在于：所述弹性限位件为连接于两电磁铁之间的弹性连接件。

3.如权利要求1所述的一种相控电磁运动单元，其特征在于：所述弹性限位件包括第一可伸缩介质和第二可伸缩介质，第一可伸缩介质活动设置于两电磁铁之间，用于对两电磁铁的相对收缩运动进行限位，第二可伸缩介质以包裹或牵拉的方式对两电磁铁的伸张运动进行限位。

4.如权利要求1至3任一所述的一种相控电磁运动单元，其特征在于：还包括有防水绝缘层，包裹于相控电磁运动单元表面，两组控制线引出至防水绝缘层外部。

5.如权利要求4所述的一种相控电磁运动单元，其特征在于：所述防水绝缘层为可伸缩结构和/或采用弹性材料。

6.一种柔性章鱼仿生机械臂，其特征在于：包括基体及设置于基体上的若干肌纤维单元，所述肌纤维单元包括若干如权利要求1至5任一所述的相控电磁运动单元，若干相控电磁运动单元沿其伸缩方向顺次排列形成所述肌纤维单元，相控电磁运动单元固定设置于基体上，若干肌纤维单元以阵列形式布置于基体上，基体采用绝缘且可伸缩材料。

7.如权利要求6所述的一种柔性章鱼仿生机械臂，其特征在于：所述若干肌纤维单元分为多个基础矩阵，基础矩阵至少为2×2的矩阵，多个基础矩阵按设定规则排列形成整体矩阵，通过对整体矩阵中的每个相控电磁运动单元进行控制，实现柔性章鱼仿生机械臂的运动控制。

8.如权利要求6所述的一种柔性章鱼仿生机械臂，其特征在于：还包括控制单元，电连接并控制所有相控电磁运动单元。

9.如权利要求6所述的一种柔性章鱼仿生机械臂，其特征在于：所述基体填充设置于若干肌纤维单元的空隙间，并为肌纤维单元提供支撑。

10.一种权利要求5至9任一所述的柔性章鱼仿生机械臂的控制方法，其特征在于：根据柔性章鱼仿生机械臂的运动需求，通过对所有相控电磁运动单元进行逐个或分组控制，使所有相控电磁运动单元按照与运动需求相匹配的设定规则伸张或收缩，实现柔性章鱼仿生机械臂的运动控制，其中，通过控制输入电磁铁的电流相位控制相控电磁运动单元收缩或伸张，通过控制输入电磁铁的电流大小控制相控电磁运动单元收缩或伸张距离。