[发明专利]减少形状记忆合金激活期间预热周期变化的影响的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及减少形状记忆合金致动器(SMA)预热周期变化的影响的方法，更具体地涉及利用系统内的间隙和松弛量固有特性来完成此的系统和方法。

背景技术

由于许多内在和外在的因素，包括周围温度变化、致动器内部温度(即冷却程度)、致动器之间的稳定性差异、致动器的循环寿命/利用和电路之间/应用之间的电压变化(根据需要激活)，形状记忆合金致动器在预热周期(即在激活之前加热SMA致动器所花费的时间)方面变化。预热周期变化引起整个系统操作的关注和挑战，尤其是对于依赖预热周期作为触发或反馈的基于软件的外围设备/算法(例如，超负荷保护软件)。作为补偿，有大预热周期偏差的致动器已经实现；然而，这些偏差存在其隐患。在其他方面，较大的偏差将减少精度从而可导致系统的无效性。例如，在一个超负荷保护算法中，不精确可能进一步导致未能及时消除超负荷状况。

发明内容

本发明提供了一种利用通常在大多数系统中固有的松弛量、间隙、或柔度来减少形状记忆合金激活期间预热周期变化的影响的方法。更具体地，与传统的基于时间和信号曲线的度量相比，本发明的系统和方法利用消除松弛量、间隙或柔度作为SMA激活的更加准确的指标，使用这些指标来更好的预测或控制系统性能。其结果是，本发明对于在不增加附加的硬件的情况下提供更准确和更有效的基于软件的外围设备/算法是有用的，这导致在更广泛范围的条件下适当工作的设备。因此，本发明在扩大基于软件的度量的应用方面是有用的，从而相对于机械对等物降低了整个系统的运动部件的数量、复杂性和成本。最后，本发明进一步用于提供获取可用于提高性能的辅助信息的新方式。

总而言之，本发明涉及一种方法，其适用于由包括形状记忆合金致动器和传动系的系统来实施。系统被设置为当系统处于非激活状态时，在致动器和/或传动系中分别存在可承受程度的松弛量、间隙或柔度。该方法包括以下步骤：将致动器暴露于激活信号；使致动器预热并然后激活，以便消除松弛量、间隙或柔度的至少一部分；感测所述消除；以及在此基础上确定致动器激活的开始。

在本发明的另一个方面，其中，线的激活触发运行，该方法包括：将致动器持续暴露于激活信号；监测致动器暴露于信号的持续时间；感测松弛量、间隙或柔度的消除的开始；并作为感测消除开始的结果，确定致动器开始转换，基于暴露持续时间来确定辅助信息，如预热周期、由于间隙而导致的延迟或总激活时间，以及感测消除松弛量和/或间隙的完成。该方法进一步包括步骤：基于辅助信息来调整算法、计时器、或可操作产生运行的阈值。最后，运行由于调整了算法、计时器或阈值得到了改善。

参考本发明的各种技术特征的以下详细描述和包括在其中的示例，本发明可更容易理解。

附图说明

本发明的优选实施例将参照具有示例性比例的附图进行详细描述，其中：

图1是根据本发明的一个优选实施例的处于非激活状态的包括形状记忆合金线致动器和具有多个齿轮和齿条的传动系的系统的正视图，其中在非激活状态下，所述致动器具有松弛量和传动系具有间隙(即，齿之间的间距)；

图1a是根据本发明的一个优选实施例的沿图1中A-A截取的线致动器和穿孔调整片的横剖视图，其中，所述线和调整片处于非激活和激活(虚线)位置；

图1b是传动系的局部正视图，其包括限定相互啮合的齿轮和齿条齿的齿轮和齿条，其中，间隙表现为齿的角位置的变化(比较实线和虚线)；

图1c是根据本发明的一个优选实施例的包括具有相互啮合齿的第一齿轮和第二齿轮的传动系的部分正视图，其中所述齿包括用以将齿分开的磁性元件；和

图2是根据本发明的一个优选实施例的包括形状记忆合金线致动器和还具有返回和松弛量再次产生机构的传动系的系统的正视图。

具体实施方式

优选实施例的下述描述本质上仅仅是示例性的，且绝不旨在限制本发明、其应用或使用。