【技术实现步骤摘要】
一种磁控软体机器人的可控磁化系统
本专利技术涉及磁控软体机器人领域，更具体地，涉及一种磁控软体机器人的可控磁化系统。
技术介绍
传统机器人技术基于硬质材料和刚性结构连接，广泛应用于重复性高、快速、精确的控制领域。但是在非结构化、狭窄和复杂环境中，通常会受限于运动灵活性和环境适应能力。为此，研究者们提出了基于仿生原理的软体机器人。早期软体机器人多采用有缆驱动技术或者化学驱动技术，前者便于形成闭环反馈且能量供应简便充足，但往往结构较繁琐，在狭小曲折的环境中难以实现特定行走路线和运动距离，灵活性大大受限；后者驱动自由度较高，且机器人本体辅助元件少，但是化学燃料或者催化剂在机器人执行任务期间通常具有毒性，安全性无法得到保障。水凝胶作为一种可快速响应、制备简单、生物相容性高的新型材料，在软体机器人领域具有重要的应用价值。磁场作为一种安全高效的控制策略也愈加受到研究者们的青睐，其无缆驱动方式保证了软体机器人的运动灵活性，同时核磁共振等成熟的医疗手段证明特定量级的磁场可以无损穿透生物组织。2018年初德国马普智能研究所Sitti课题组首次提出将磁性纳米颗粒与硅胶材料相结合，利用...
【技术保护点】
1.一种磁控软体机器人的可控磁化系统，其特征在于，包括：阵列式分布微型线圈、水凝胶基底以及磁性纳米颗粒；所述阵列式分布微型线圈和磁性纳米颗粒均匀分布固化于所述水凝胶基底构成磁控软体机器人；所述水凝胶基底的形状根据预设需求设定；所述阵列式分布微型线圈中的微型线圈可连接外部励磁装置，以对微型线圈施加脉冲电流，使得微型线圈内部产生满足所述磁性纳米颗粒充磁要求的磁场；通过控制所述脉冲电流的方向控制所述磁性纳米颗粒的磁化分布方向；在所述磁性纳米颗粒充磁完成后，通过在水凝胶基底外部施加预设方向的驱动磁场控制所述磁控软体机器人按预设行动轨迹运动。
【技术特征摘要】
1.一种磁控软体机器人的可控磁化系统，其特征在于，包括：阵列式分布微型线圈、水凝胶基底以及磁性纳米颗粒；所述阵列式分布微型线圈和磁性纳米颗粒均匀分布固化于所述水凝胶基底构成磁控软体机器人；所述水凝胶基底的形状根据预设需求设定；所述阵列式分布微型线圈中的微型线圈可连接外部励磁装置，以对微型线圈施加脉冲电流，使得微型线圈内部产生满足所述磁性纳米颗粒充磁要求的磁场；通过控制所述脉冲电流的方向控制所述磁性纳米颗粒的磁化分布方向；在所述磁性纳米颗粒充磁完成后，通过在水凝胶基底外部施加预设方向的驱动磁场控制所述磁控软体机器人按预设行动轨迹运动。2.根据权利要求1所述的磁控软体机器人的可控磁化系统，其特征在于，所述磁性纳米颗粒与未固化的水凝胶按照预设比例混合调配成混合体；所述阵列式分布微型线圈按照预设排布置于所述混合体，所述混合体的形状决定所述水凝胶基底的形状；所述水凝胶固化后，得到所述磁控软体机器人；每个微型线圈具有引出线，用于连接外部励磁装置。3.根据权利要求2所述的磁控软体机器人的可控磁化系统，其特征在于，对所述磁性纳米颗粒可以进行整体...
【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，巨雨薇，曹全梁，韩小涛，吕以亮，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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