[实用新型]磁致驱动单元以及采用该单元的驱动执行机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁致驱动变形装置，尤其涉及一种将平面信息通过磁致驱动变形装置进行立体化的动态或静态展示的机构。

背景技术

近些年来，计算机图形显示技术已经具有了非常完善的发展。通过计算机图形显示技术，人们可以在计算机显示器看到各种平面或立体图形、动静态视频图像等，为我们提供了一个丰富多彩的数字化信息世界。但是，这种计算机数字化图形信息本质上是一种虚拟的信息，只能观赏，而不能触及。如果能有一种技术，能将这种计算机数字化图形、符号等呈现在真实的物理世界，实现平面的虚拟数字信息的物理化、立体化呈现，那么这种技术对突破计算机信息技术的发展瓶颈，拓展信息技术在真实物理世界的应用性，最终实现信息的触觉化传递将起到巨大效用。

对于实现这种技术，其关键是一种能够将计算机信息的电子化信号对应转化成一种物理驱动动作的平面信息的立体化呈现机构或装置系统。该机构的关键是可以被计算机数字化图形的单元化数字信号对应控制而被高效率驱动对外做功，对展示真实立体化图形的对应机构(单元体)输出力和位移，而且该机构产生的输出力和输出位移可以根据计算机图形的单元化数字信号的强弱，显示时序和频率进行相应控制。

目前，人们所研制的可对外做功产生输出力和输出位移的驱动执行机构采用气压、液压驱动和机械驱动的方式为主。但是，对于气压和液压驱动执行机构往往需要专门的气压和液压驱动泵系统，对于机械式驱动执行机构虽然不需要驱动泵设备，但是它们的机构部件往往比较多，整体结构比较复杂。如2003年9月10日公告的中国专利，公告号为CN2572139，其提出的一种机械驱动执行器，包括：电机、齿轮传动机构、支承轴承、电磁离合器、连接被驱动对象的快速接手、作推拉力输出的丝杠螺母滑套以及将滑套的位移量传递给行程开关和位置反馈器的另一齿轮传动机构。这样的一套机构，由于组成部件太多，整个机构驱动效率不高，并且由于该机构必须配备电机作为动力源，以及需要齿轮、轴承、离合器等传动机构，所以此类机构难以做成微小型的结构，驱动执行效率、响应灵敏性都会较差，更不适用于集群式、阵列式的驱动执行应用场合。

实用新型内容

本实用新型的技术效果能够在于克服上述缺陷，提供一种磁致驱动单元，其控制简单、方便，收放响应灵敏。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：其包括电磁线圈、外框架、内框架，电磁线圈置于外框架内并缠绕在内框架外侧，内框架上下两侧设有弹性膜体，弹性膜体上粘接刚性模块，内框架与弹性膜体形成的腔室中设置方向异形的永磁体。

磁致驱动单元也可以采用另一种形式：包括电磁线圈、外框架、内框架，电磁线圈置于外框架内并缠绕在内框架外侧，内框架上下的其中一侧设有弹性膜体，另一侧固定刚性挡板，弹性膜体上粘接刚性模块，内框架与弹性膜体、刚性挡板形成的腔室中设置方向异形的永磁体。

本实用新型的另一个目的是提供采用该单元的驱动执行机构，驱动执行机构由任意多个大小不同的磁致驱动单元组成的阵列而形成点或线或面或体。

本机构简单、驱动执行部件少，体积大小可变，不需要电机和齿轮传动等部件的高效驱动执行机构。特别是，这种机构由于机构简单、体积微小、驱动方式直接，特别适用于被大量并行或串行连接而组成驱动执行集群或阵列。如果这种组成驱动执行阵列的每一个单体驱动执行机构，简称磁致驱动单元，都对应一个计算机显示图形的“图形点单元”，并且该点单元的出现或不出现，出现后色泽的深和浅都可以被一个电子信号相应的产生或不产生，以及该电子信号的强弱对应表示，那么该电子信号则可以与磁致驱动单元直接联系，从而将“图形点单元”的点图形表示信号对应于磁致驱动单元的驱动行为信号，呈现“图形点单元”所表征的相应的驱动输出位移和输出力。如此，将“图形点单元”阵列所形成的计算机图形或符号或文字等平面信息，对应到一个磁致驱动单元阵列，那么计算机图形或符号或文字等平面信息可以被磁致驱动单元阵列对应反应，最终将计算机平面信息立体化展示。

其中，所述方向异形永磁体为一个在其磁极轴线方向长度为最长的永磁体。所述刚性模块体为一种有一定刚性的几何形状体，可以是多边形(如方形块体，圆形块体、三角形块体)、半球形/球形块体等几何形状，具体块体形状以可获得最佳外现效果而确定。