The invention discloses a method for preparing a software flapping wing module for underwater propulsion, which includes the steps of VHB4910 pre-stretching, making flexible electrodes, building a software flapping wing, gluing a bending spring steel sheet and acrylic rib plate, etc. The software flapping wing module uses soft muscle to drive the flapping wing, and introduces a modular design to facilitate the assembly of the underwater vehicle structure. Considering the soft muscle as the underwater propulsion module, multi-degree-of-freedom motion and underwater multi-motion are realized through special circuit design and shape structure design. At the same time, modular design is used to realize the multi-degree-of-freedom control of underwater vehicles and leave upgrade space for the underwater soft robot cluster.
【技术实现步骤摘要】
一种用于水下推进的软体扑翼模块制备方法
本专利技术属于柔性智能器件领域,特别提供了一种用于水下推进的软体扑翼模块制备方法。
技术介绍
传统的电机驱动水下机器人,水下作业噪声大,整体抗压和抗冲击能力差,对环境适应能力差,这些缺点限制了水下机器人在特殊环境特殊目的的水下作业。水下软体机器人能够克服上述的缺点,但是传统的水下软体机器人,由于受驱动方式的限制,普遍无法在机器人躯体内集成独立电源,无法实现无线控制,限制了水下软体机器人其应用范围;同时软体机器人的驱动部件受驱动原理,线路排布等因素的制约普遍无法实现模块化设计。进一步,传统的软体机器人运动形式单一,运动自由度少,无法实现高效的水下集群。软体机器人技术的发展为水下机器人的设计提供了新的思路;在柔性材料中,介电高弹聚合物(DielectricElastomer,DE)是一种典型的电场型EAP材料(电致变形聚合物,electroactivepolymer),其在软体肌肉、传感器、驱动器、软体机器人、能量收集器、面部表情等方面有着十分广泛的应用。RonPelrine等人发现在介电高弹聚合物厚度方向施加电压可以引起其产生超过100%的应变。除了在外加电场的作用下会产生大形变且在撤去电场时仍能恢复形变的特性外,介电高弹聚合物还具有高弹性能密度、低价、轻质、快速响应、高生物亲和性等优点。例如,CN105083510A公开了一种采用可变形材料及驱动薄膜的水中机器人;CN104309714A公开了一种采用全软材料的柔性智能爬行机器,并且利用智能软材料的本征应变进行驱动;CN206734590U和CN106985988A公 ...
【技术保护点】
1.一种用于水下推进的软体扑翼模块制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一、VHB4910预拉伸:采用厚度为1mm的VHB4910薄膜作为介电高弹聚合物(DE)材料,对所述VHB4910薄膜进行预拉伸,采用多点拉伸方式,总共12个拉伸点,预拉伸比例为3×3.5;拉伸完成后,将ABS材料3贴附于VHB薄膜上;步骤二、制作柔性电极:将PDMS与四氢呋喃(Tetrahydrofuran,THF)按照1:2的比例配成溶液A,将多壁碳纳米管(MWCNTs)溶于四氢呋喃中配成溶液B,然后将两种溶液A、B在30℃下分别超声清洗30min,之后再将两种溶液A、B混合,并加入PDMS固化剂后继续超声清洗30min以使多壁碳纳米管克服它们间的范德华力从而充分分散,静置等待四氢呋喃全部挥发完毕后形成碳纳米管溶液;步骤三、软体扑翼搭建:将配置好的碳纳米管溶液涂抹在拉伸后的VHB膜上,涂抹均匀后将其放入真空干燥箱中烘焙,烘焙温度80℃,烘焙时间设定为30min;烘焙后在涂了电极的那一面盖上另一层VHB膜,并在电极上接出两条锡纸用于外接导线,均匀按压,尽可能地赶出两层膜间的所有气泡;步骤四、粘上设计好的弯曲弹簧 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于水下推进的软体扑翼模块制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一、VHB4910预拉伸:采用厚度为1mm的VHB4910薄膜作为介电高弹聚合物(DE)材料,对所述VHB4910薄膜进行预拉伸,采用多点拉伸方式,总共12个拉伸点,预拉伸比例为3×3.5;拉伸完成后,将ABS材料3贴附于VHB薄膜上;步骤二、制作柔性电极:将PDMS与四氢呋喃(Tetrahydrofuran,THF)按照1:2的比例配成溶液A,将多壁碳纳米管(MWCNTs)溶于四氢呋喃中配成溶液B,然后将两种溶液A、B在30℃下分别超声清洗30min,之后再将两种溶液A、B混合,并加入PDMS固化剂后继续超声清洗30min以使多壁碳纳米管克服它们间的范德华力从而充分分散,静置等待四氢呋喃全部挥发完毕后形成碳纳米管溶液;步骤三、软体扑翼搭建:将配置好的碳纳米管溶液涂抹在拉伸后的VHB膜上,涂抹均匀后将其放入真空干燥箱中烘焙,烘焙温度80℃,烘焙时间设定为30min;烘焙后在涂了电极的那一面盖上另一层VHB膜,并在电极上接出两条锡纸用于外接导线,均匀按压,尽可能地赶出两层膜间的所有气泡;步骤四、粘上设计好的弯曲弹簧钢片以及亚克力肋板A,在膜的底下放置一块带有所设计外形的垫板,将膜放到垫板上,对着垫板上的纹路,粘上弯曲板并充分按压赶出气泡,所述弯曲弹簧钢片不能离火线接口太...
【专利技术属性】
技术研发人员:李铁风,郑畅东,曹畅,袁炎炎,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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