一种流沙变刚度软体夹持器及其驱动控制系统与方法

1.本发明涉及软体机器人技术领域，具体涉及一种流沙变刚度软体夹持器及其驱动控制系统与方法。


背景技术：

2.传统的软体夹持器多采用通腔结构，无法实现弯曲自主控制，尤其是面对复杂形貌轮廓时，因无法改变自身刚度结构而导致抓取成功率较低。利用颗粒真空阻塞提高刚度的方法具有响应速度快、结构简单、成本低廉等优点。颗粒阻塞原理是利用抽取颗粒腔室中的空气使腔室压缩柔性薄膜贴附到颗粒上使柔性薄膜与颗粒、颗粒与颗粒之间形成挤压力，导致颗粒间间隙变小从而增加刚度。但现有技术中，颗粒阻塞变刚度的方式，负责驱动部分的驱动腔室需要充入气压，通过壁厚的比例差产生弯曲，这就至少需要有两个气源。


技术实现要素：

3.本技术的目的是在于至少解决上述问题之一，提供了一种流沙变刚度软体夹持器。
4.本技术的另一目的在于提供一种流沙变刚度软体夹持器的驱动控制系统。
5.本技术的再一目的在于提供一种流沙变刚度软体夹持器驱动控制系统的驱动控制方法。
6.本技术的技术方案如下：本技术公开了一种流沙变刚度软体夹持器及其驱动控制系统，包括:一种流沙变刚度软体夹持器，本体结构包括：流沙变刚度柔性手指、颗粒变刚度柔性手掌、柔性手指位置调节滑块以及刚性基座；所述的流沙变刚度柔性手指与所述的柔性手指位置调节块之间通过柔性手指位置调节块中间的通孔相连；所述的柔性手指位置调节块与所述的刚性基座之间通过柔性手指位置调节块的圆柱形凸块与刚性基座的滑道部分相连；所述的颗粒变刚度柔性手掌与所述的刚性基座之间通过刚性基座的圆形通孔相连。
7.优选的，所述的流沙变刚度柔性手指，其本体材质为柔弹性材料，所述的流沙变刚度柔性手指包含三段气动柔性单元，分别为：气动柔性单元i、气动柔性单元ii和气动柔性单元iii，相邻两段气动柔性单元间设有流沙变刚度关节，分别为：流沙变刚度关节i与流沙变刚度关节ii。
8.优选的，所述的气动柔性单元为多层堆叠结构，包括：气动腔室层、连通层、气道层i、底部密封层i；所述的气动腔室层具有三个独立的驱动空腔室，用于驱动柔性手指弯曲；所述的连通层具有连通气动腔室的通气孔，所述的气道层i具有三个进气口和气道，气道与连通层相通，用于给驱动腔室输入气压，所述的底部密封层i具有带倾斜角度的梯状波纹凸起，用于增加柔性手指与物体指尖的摩擦和接触面积。
9.优选的，所述的流沙变刚度关节为多层堆叠结构，包括：颗粒填充层、气孔阵列层、气道层ii、底部密封层ii；所述的颗粒填充层具有两个独立的变刚度空腔室，用于填充颗
粒，变刚度空腔室的上方具有排气孔，用于停止充气时排出变刚度腔室中的气体；所述的气孔阵列层具有气孔阵列，用于连通颗粒填充层的变刚度腔室;所述的气道层ii具有进气口和气道，气道与气孔阵列层相通，用于给变刚度腔室输入压力；所述的底部密封层ii具有颗粒凸起，用于与物体表面形成互锁约束提升抓取稳定性。
10.优选的，所述的气孔阵列层的具有两个直径1mm的气孔阵列;所述的气道层ii具有两个进气口和气道；所述的底部密封层ii具有三颗圆形颗粒凸起。
11.优选的，所述的颗粒变刚度柔性手掌由弹性薄膜、填充颗粒和带有气道的柱形软体组成，所述的弹性薄膜是与柱形软体密封形成颗粒填充腔室；所述的填充颗粒填充在弹性薄膜和柱形软体密封形成的颗粒填充腔室中，利用弹性薄膜的适应性变形对物体进行包裹；所述的带有气道的柱形软体底部具有盘状的外沿，其作用是使弹性薄膜和柱形软体有更好的密封形成颗粒填充腔室。
12.一种流沙变刚度软体夹持器的驱动控制系统，包括：上位机、下位机、功率放大电路、刚度调控系统与气动驱动系统；其中，上位机则根据用户所输入的如驱动气压、关节刚度的指令信息，分别针对刚度调控系统与气动驱动系统生成控制指令并将其传递给下位机；下位机将控制指令通过功率放大电路转化为驱动信号分别传递给刚度调控系统与气动驱动系统，进而实现对所述的流沙变刚度软体夹持器的运动姿态与运动刚度的控制。
13.优选的，所述的刚度调控系统为：电源给各电磁阀供电，电磁阀i连接气源与驱动腔室i的气道并调节输入的气压；电磁阀ii连接气源与驱动腔室ii的气道并调节输入的气压；电磁阀iii连接气源与驱动腔室iii的气道并调节输入的气压；电磁阀iv连接气源与变刚度腔室i的气道并调节输入的气压；电磁阀v连接气源与变刚度腔室ii的气道并调节输入的气压；上位机连接stm32开发控制板将任务指令传输到stm32开发控制板中,stm32开发控制板给各电磁阀输入电压信号来控制输入气压的大小，气源用于提供气压，一个气源通过气管分流分成5个独立的气路，控制阀用于控制每个电磁阀进气口与气源之间气路的连通；电磁阀i的出气口与变刚度腔室i的气道相连，电磁阀i的进气口与气源相连;电磁阀i的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;电磁阀ii的出气口与变刚度腔室ii的气道相连，电磁阀ii的进气口与气源相连;电磁阀ii的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;上位机发送指令给stm32开发控制板，开启气源，通过stm32开发控制板上的按键设置增压或减压，将气压传送到到变刚度腔室，实现刚度调控系统的调节。
14.优选的，所述的气动驱动系统为：电磁阀iii的出气口与驱动腔室i的气道相连，电磁阀iii的进气口与气源相连,电磁阀iii的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;电磁阀iv的出气口与驱动腔室ii的气道相连，电磁阀iv的进气口与气源相连,电磁阀iv的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;
电磁阀v的出气口与驱动腔室iii的气道相连，电磁阀v的进气口与气源相连,电磁阀v的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;上位机发送指令给stm32开发控制板，开启气源，通过stm32开发控制板上的按键设置增压或减压，将气压传送到驱动腔室，实现气动驱动系统的调节。
15.一种流沙变刚度软体夹持器驱动控制系统的驱动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：s01.上位机给stm32开发控制板输入任务指令；s02.stm32开发控制板发送电压信号给每个电磁阀；s03.电磁阀根据电压信号调节输入到各个驱动腔室以及变刚度腔室的气压；s04.接通气源，使调节好的气压输入到变刚度腔室；s04.根据电磁阀向变刚度腔室中输入正压，扩大腔室中颗粒的间隙来降低刚度；s05.调节控制变刚度腔室的电磁阀的输出电压为0，变刚度腔室停止充气；s06.由于停止输入气压，变刚度腔室内气体从气孔阵列结构的排气孔排出，变刚度腔室内颗粒间隙减小刚度增加，至此刚度调节系统任务结束。
16.与现有技术相比，本技术还具有以下优点：（1）本技术控制简单、成本低，响应快，可靠性高。传统的变刚度夹持器一般需要多个气源来分别施加正压和负压来控制控制驱动和变刚度，而本技术的变刚度部分的刚度结构与颗粒间隙成反比关系，充入正压使腔室膨胀扩大颗粒之间的间隙从而降低刚度，停止充入气体使气体从气孔阵列结构的排气孔排出，腔室恢复到初始状态，颗粒之间间隙恢复到较小的状态从而获得较高的刚度。此变刚度系统与驱动系统共用一个气源即可实现软夹持器驱动及变刚度。
17.（2）本技术具有较高的抓取姿态稳定性。传统的软夹持器多采用单空腔结构，弯曲角度与形变量无法精确控制，本技术所述的流沙变刚度软体夹持器具有两个变刚度关节和三个独立驱动腔室，各腔室可根据物体外观形貌自动控制变形量、多腔室配合以实现接触包络面最大化，提高抓取可靠性和稳定性。
附图说明
18.图1为本技术所提供的一种流沙变刚度软体夹持器及其驱动控制系统外形结构示意图。
19.图2为本技术所提供的流沙变刚度柔性手指气动柔性单元i的结构示意图。
20.图3为本技术所提供的流沙变刚度柔性手指气动柔性单元ii的结构示意图。
21.图4为本技术所提供的流沙变刚度柔性手指气动柔性单元iii的结构示意图。
22.图5为本技术所提供的颗粒变刚度柔性手掌结构示意图。
23.图6为本技术所提供的柔性手指位置调节滑块结构示意图。
24.图7为本技术所提供的刚性基座结构示意图。
25.图8为本技术所提供的夹具档位调节示意图。
26.图9为本技术驱动控制系统结构原理示意框图。
27.图10为本技术电路原理结构示意图。
28.图11为本技术驱动控制方法流程示意图。
29.上述附图中的标号说明：1-流沙变刚度柔性手指；2-颗粒变刚度柔性手掌；3-柔性手指位置调节滑块；4-刚性基座；5-气动柔性单元i；6-气动柔性单元ii；7-气动柔性单元iii；8-独立驱动腔室i；9-独立驱动腔室ii；，10-独立驱动腔室iii；11-变刚度腔室i；12-变刚度腔室ii，13-变刚度腔室i排气孔；14-变刚度腔室ii排气孔；15-独立驱动腔室iii的气道；16-气孔阵列i；17-气孔阵列ii；18-变刚度腔室i的气道；19-变刚度腔室ii的气道；20-驱动腔室i连通孔；21-驱动腔室ii的连通孔，22-驱动腔室ii的气道；23-驱动腔室ii的气道；24-带倾斜角梯状纹理；25-气柔性颗粒凸块；26-颗粒变刚度柔性手掌气道；27-盘形外沿；28-弹性薄膜腔室；29-通孔i；30-把手，31-柱形凸块；32-圆弧过渡；33-通孔ii；34-滑道；35-档位凹槽，36-弧度过渡。
具体实施方式
30.为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术作进一步说明。
31.如图1所示，本技术公开了一种流沙变刚度软体夹持器，包括：流沙变刚度柔性手指1、颗粒变刚度柔性手掌2、柔性手指位置调节滑块3以及刚性基座4。其中流沙变刚度柔性手指1与柔性手指位置调节滑块3通过压缩柔性手指穿过调节滑块的通孔i，利用柔性材料的恢复性固定柔性手指；颗粒变刚度柔性手掌2与刚性基座4通过将柱形软体穿过刚性基座的通孔ii固定。柔性手指位置调节滑块3与刚性基座通过调节滑块的柱状凸起和滑道配合固定。
32.所述的流沙变刚度柔性手指，其本体材质为柔弹性材料，包括但不限于硅胶、聚二甲基硅氧烷等；所述的流沙变刚度柔性手指包含三段气动柔性单元，分别为：气动柔性单元i、气动柔性单元ii和气动柔性单元iii，相邻两段气动柔性单元间设有流沙变刚度关节，分别为：流沙变刚度关节i与流沙变刚度关节ii。
33.所述的气动柔性单元为多层堆叠结构，包括：气动腔室层、连通层、气道层i、底部密封层i；所述的气动腔室层具有三个独立的驱动空腔室，用于驱动柔性手指弯曲；所述的连通层具有连通气动腔室的通气孔，所述的气道层i具有三个进气口和气道，气道与连通层相通，用于给驱动腔室输入气压，所述的底部密封层i具有带倾斜角度的梯状波纹凸起，用于增加柔性手指与物体指尖的摩擦和接触面积。
34.所述的流沙变刚度关节为多层堆叠结构，包括：颗粒填充层、气孔阵列层、气道层ii、底部密封层ii；所述的颗粒填充层具有两个独立的变刚度空腔室，用于填充颗粒，变刚度空腔室的上方具有排气孔，用于停止充气时排出变刚度腔室中的气体；所述的气孔阵列层具有两个直径1mm的气孔阵列，用于连通颗粒填充层的变刚度腔室。所述的气道层ii具有2个进气口和气道，气道与气孔阵列层相通，用于给变刚度腔室输入压力；所述的底部密封层ii具有三颗圆形颗粒凸起，用于与物体表面形成互锁约束提升抓取稳定性。
35.所述的流沙变刚度关节是通过向初始刚度较高的装满颗粒的变刚度腔室中输入正压增大变刚度腔室中颗粒的间隙来降低刚度，停止输入压力气体从变刚度腔室上的排气孔排出使颗粒之间的间隙减小又恢复到高刚度的状态。
36.所述的气动柔性单元与所述的流沙变刚度关节的结构特点，采用包括但不限于形状沉积工艺、3d打印工艺等，实现对所述的流沙变刚度柔性手指的集成制备。
37.为了提高抓取性能，流沙变刚度柔性手指尖端驱动腔室相较于其它两个独立腔室较长。
38.具体的如图2至图4所示，所述的气动柔性单元i具有三个单独驱动的腔室分别为：8-驱动腔室i、9-驱动腔室ii、10-驱动腔室iii；两个变刚度腔室分别为：11-变刚度腔室i、12-变刚度腔室ii；两组气孔阵列结构的排气孔分别为：13-排气孔i、14-排气孔ii、驱动腔室iii的气道15。所述的气动柔性单元ii具有两组气孔阵列结构的通气孔分别为：16-通气孔i、17-通气孔ii；变刚度腔室i的气道18、变刚度腔室ii的气道19；连通驱动腔室i的连通孔20、连通驱动腔室ii的连通孔21；驱动腔室i的气道22、驱动腔室ii的气道23。所述的气动柔性单元iii具有带倾斜角度的梯状纹理24以及柔性颗粒凸起25。三个气动柔性单元通过使用本身的柔性材料粘接密封形成流沙变刚度柔性手指1。
39.如图5所示，所述的颗粒变刚度柔性手掌由弹性薄膜28、填充颗粒和带有气道的柱形软体组成，气道26连通颗粒填充腔室。所述的弹性薄膜是与柱形软体密封形成颗粒填充腔室；所述的填充颗粒填充在弹性薄膜和柱形软体密封形成的颗粒填充腔室中，利用弹性薄膜的适应性变形对物体进行包裹。所述的带有气道的柱形软体底部具有盘状的外沿27，其作用是扩大弹性薄膜粘接面积利于密封，使弹性薄膜和柱形软体有更好的密封形成颗粒填充腔室。
40.所述的颗粒变刚度柔性手掌的柔性材料不限于硅胶、聚二甲基硅氧烷等；颗粒材料不限于沙砾、亚克力球、咖啡粉等。
41.如图6所示，所述的柔性手指位置调节滑块3具有固定柔性手指的通孔i29；利于操作调节滑块位置的防划把手30；与滑道34配合安装的柱形凸块31；为防止划伤手指设计的弧形过渡32。
42.所述的柱形凸块用于与刚性基座的滑轨配合形成可滑动的结构，并与的刚性基座的凹槽结构配合进行锁定，固定调节滑块的位置。
43.所述的连接柔性手指的通孔i29用于与流沙变刚度柔性手指连接配合并固定流沙变刚度柔性手指。
44.所述的防划把手30用于安全且方便抓起和放下调节滑块，为了防止棱角过于锋利而划伤手指在把手部分做了弧形过渡。
45.如图7所示，所述的刚性基座4具有颗粒变刚度柔性手掌2的通孔ii33；与调节滑块配合安装的滑道34；锁定调节滑块位置的凹槽35，凹槽之间具有12mm的间隔；凹槽处用于使调节滑块能更平滑的在滑轨上和凹槽处进行调节转换操作的圆弧过渡36。
46.所述滑轨与调节滑块相配合通过提起调节滑块在滑轨上改变位置。
47.所述凹槽提供了3个凹槽即三个档位来固定调节滑块的位置，每个档位间隔12mm，上述滑轨配合调节滑块位置用凹槽锁定，防止在抓取过程中柔性手指位置发生变化。
48.所述凹槽处的圆弧过渡用于使调节滑块能更平滑的在滑轨上和凹槽处进行调节转换操作。
49.如图8所示，所述的一种流沙变刚度软体夹持器及其驱动控制系统具有三种可调节的档位来调节抓取直径，当4根流沙变刚度柔性手指都处于外侧3档位时，软夹持器最大
抓取直径为188mm，当4根流沙变刚度柔性手指都处于中间2档位时，软夹持器最大抓取直径为148mm，当4根流沙变刚度柔性手指都处于内侧1档位时，软夹持器最大抓取直径为108mm。对于不同形状大小的物体可根据需要灵活配置档位组合以提高抓取性能。
50.一种流沙变刚度软体夹持器的驱动控制系统，包括：上位机、下位机、功率放大电路、刚度调控系统与气动驱动系统；其中，上位机则根据用户所输入的如驱动气压、关节刚度的指令信息，分别针对刚度调控系统与气动驱动系统生成控制指令并将其传递给下位机；下位机将控制指令通过功率放大电路转化为驱动信号分别传递给刚度调控系统与气动驱动系统，进而实现对所述的流沙变刚度软体夹持器的运动姿态与运动刚度的控制。
51.所述的刚度调控系统为：电源给各电磁阀供电，电磁阀i连接气源与驱动腔室i的气道并调节输入的气压；电磁阀ii连接气源与驱动腔室ii的气道并调节输入的气压；电磁阀iii连接气源与驱动腔室iii的气道并调节输入的气压；电磁阀iv连接气源与变刚度腔室i的气道并调节输入的气压；电磁阀v连接气源与变刚度腔室ii的气道并调节输入的气压；上位机连接stm32开发控制板将任务指令传输到stm32开发控制板中,stm32开发控制板给各电磁阀输入电压信号来控制输入气压的大小，气源用于提供气压，一个气源通过气管分流分成5个独立的气路，控制阀用于控制每个电磁阀进气口与气源之间气路的连通；电磁阀i的出气口与变刚度腔室i的气道相连，电磁阀i的进气口与气源相连;电磁阀i的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;电磁阀ii的出气口与变刚度腔室ii的气道相连，电磁阀ii的进气口与气源相连;电磁阀ii的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;上位机发送指令给stm32开发控制板，开启气源，通过stm32开发控制板上的按键设置增压或减压，将气压传送到到变刚度腔室，实现刚度调控系统的调节。
52.所述的气动驱动系统为：电磁阀iii的出气口与驱动腔室i的气道相连，电磁阀iii的进气口与气源相连,电磁阀iii的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;电磁阀iv的出气口与驱动腔室ii的气道相连，电磁阀iv的进气口与气源相连,电磁阀iv的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;电磁阀v的出气口与驱动腔室iii的气道相连，电磁阀v的进气口与气源相连,电磁阀v的输入线接电源，模拟输出线接stm32开发控制板的模拟输出口，地线接gnd，输出线用于检测输出电压;上位机发送指令给stm32开发控制板，开启气源，通过stm32开发控制板上的按键设置增压或减压，将气压传送到驱动腔室，实现气动驱动系统的调节。
53.一种流沙变刚度软体夹持器驱动控制系统的驱动控制方法，包括如下步骤：s01.上位机给stm32开发控制板输入任务指令；s02.stm32开发控制板发送电压信号给每个电磁阀；s03.电磁阀根据电压信号调节输入到各个驱动腔室以及变刚度腔室的气压；s04.接通气源，使调节好的气压输入到变刚度腔室；
s04.根据电磁阀向变刚度腔室中输入正压，扩大腔室中颗粒的间隙来降低刚度；s05.调节控制变刚度腔室的电磁阀的输出电压为0，变刚度腔室停止充气；s06.由于停止输入气压，变刚度腔室内气体从气孔阵列结构的排气孔排出，变刚度腔室内颗粒间隙减小刚度增加，至此刚度调节系统任务结束。
54.本技术的工作过程如下：1．将四根流沙变刚度柔性手指1与柔性手指位置调节滑块3通过通孔安装固定，颗粒变刚度柔性手掌2与刚性基座4通过通孔安装固定，柔性手指位置调节滑块3与刚性基座4通过柱形凸块31和滑道34安装配合，将各个电磁阀的进气口连接到气源，电磁阀1出气口连接到变刚度腔室1的气道，电磁阀2出气口连接到变刚度腔室2的气道，电磁阀3出气口连接到驱动腔室1的气道，电磁阀4出气口连接到驱动腔室2的气道，电磁阀5出气口连接到驱动腔室3的气道。
55.2.将各个电磁阀的输入线、信号模拟线、地线及输出线接到stm32开发控制板相应的io口上，stm32开发控制板连接到上位机，将软夹持器放于目标物体上方，上位机发送任务指令给stm32开发控制板。
56.3.利用stm32开发控制板上的按键控制电压信号的输出，初始值为0，变刚度腔室中沙砾间的间隙很小具有高刚度，接通变刚度腔室的气源，通过按键增大电压信号的输出，电磁阀1和电磁阀2根据接收到的电压信号调节输出到变刚度腔室的气压，输入的正压使变刚度腔室中的沙砾（颗粒不限于沙砾、咖啡粉等，但本技术所用颗粒材料为沙砾）之间的间隙扩大，使其刚度降低。
57.4.接通驱动腔室的气源，通过按键增大电压信号的输出，电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5根据接收到的电压信号调节输出到驱动腔室的气压，输入的正压使驱动腔室膨胀弯曲，以此来抓取目标物体。
58.5.待接触到抓取目标后，为增大夹持力和承载力，通过stm32开发控制板调节电磁阀1和电磁阀2的输出电压信号，使电磁阀1和电磁阀2调节输出气压为0，两组变刚度腔室中气压会从气孔阵列结构的排气孔中迅速排出，变刚度腔室中沙砾之间的间隙急剧缩小又恢复到高刚度的状态，提高了承载力和抓取性能。
59.6.成功抓起物体后通过stm32开发板控制电磁阀3、电磁阀4和电磁阀5的输出电压信号，使电磁阀3、电磁阀4和电磁阀5输出的气压逐渐降低到0，使软夹持器慢慢放下目标物体，至此，抓取任务结束，对不同形状大小的物体根据抓取需求灵活组合驱动腔室和变刚度腔室的激活驱动，以及调节滑块不同档位位置的灵活组合来实现更合理有效的抓取。
60.本技术中，所述气动柔性单元i，由三个独立的空的驱动腔室、两个用于装载沙砾的变刚度腔室以及驱动柔性手指末端的驱动腔室的气道组成。为了提高抓取性能，所述的三个独立腔室其中指尖端的腔室相较于其他两个腔室较长。为了使变刚度腔室中的沙砾能够均匀的充入空气以便于更好的产生流动性，增加沙砾之间的间隙，所述的气动柔性单元ii中的气孔阵列结构均匀等间距的排列设置。为了提高与物体之间的摩擦力和接触面积，所述气动柔性单元iii的条形纹理由柔性材料制成，带倾斜角度的梯状结构设计为了提高摩擦力，尤其是抓取小物体时效果更好。为了提高抓取性能，所述气动柔性单元iii指尖部分的颗粒凸起，由易变形的柔性材料制成，通过与物体接触并产生变形包裹住物体，对物体起支撑和互锁的作用。为了改善流沙变刚度柔性手指的变形效果和夹持效果，所述的驱动
腔室和变刚度腔室均采用硅胶材料。
61.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。因此不能理解为对本发明的限制，本发明的保护范围不受具体实施例所限制。
62.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。