一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人及其方法技术

本发明专利技术提出一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人及其方法，所述软体机器人包括可形变的软肢结构；所述软肢结构的形状可随其承受光照的光强变化而改变；当软肢结构置于液体中并接受光照时，软体机器人软肢结构的形状变化可驱动软体机器人的游动动作；本发明专利技术可由可见光驱动实现对微小物体的输运，弥补了目前仿水母微型软体机器人制作方式复杂，运动控制方法可行性有待提高的缺点，对仿生微型软体机器人的研究有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人及其方法
本专利技术涉及仿生机器人
，尤其是一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人及其方法。
技术介绍
水下微型软体机器人是软体机器人研究的重要分支。作为一种水生动物，水母通过周期性的张合动作推动水体产生反作用力从而在水中自由游动。水母的这种独特的运动方式以其超高的能量利用率而受到众多研究者的关注。在微型软体机器人中模拟水母运动方式的关键在于如何产生可控的驱动力。目前仿水母微型软体机器人的驱动方式可以分为三类：电致变形驱动，心肌细胞驱动以及磁场驱动。电致变形驱动是利用高压电使介电弹性体产生变形，从而驱动结构产生运动。电致变形驱动方式的优点在于其快速响应特性以及便捷的控制方法。但该方式的缺点也很明显：依赖高电压，需要连接外界电源以及难以控制运动方向。心肌细胞驱动则是利用心肌细胞的周期性收缩来为系统提供驱动力。心肌细胞驱动方法就有生物兼容性好的优点，但同时也存在对工作环境要求严苛，可控性差以及续航时间短的问题。磁场驱动的仿水母机器人采用可控磁场控制磁性水母形状的微型机器人。磁控仿水母机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人，其特征在于：所述软体机器人包括可形变的软肢结构；所述软肢结构的形状可随其承受光照的光强变化而改变；当软肢结构置于液体中并接受光照时，软体机器人软肢结构的形状变化可驱动软体机器人的游动动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人，其特征在于：所述软体机器人包括可形变的软肢结构；所述软肢结构的形状可随其承受光照的光强变化而改变；当软肢结构置于液体中并接受光照时，软体机器人软肢结构的形状变化可驱动软体机器人的游动动作。


2.根据权利要求1所述的一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人，其特征在于：所述可形变的软肢结构处覆有以温敏水凝胶成型的温敏变形结构；所述温敏水凝胶的亲水性、疏水性随其温度变化而改变；所述温敏变形结构内均匀地分布有微小的吸热结构。


3.根据权利要求2所述的一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人，其特征在于：当液体为水时，若所述温敏水凝胶的温度低于阈值，则温敏水凝胶呈现亲水性而吸水膨胀，若温敏水凝胶的温度高于阈值，则温敏水凝胶呈现疏水性而排水收缩；
当温敏变形结构承受光照时，所述吸热结构吸收光能升温，使温敏变形结构的温敏水凝胶温度改变。


4.根据权利要求3所述的一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人，其特征在于：所述软肢结构为所述软体机器人的主体结构；当软体机器人置于水中时，若软体机器人主体因光照而升温且温度超过阈值，则软体机器人的主体结构呈现疏水性特征且排水收缩，若软体机器人主体因光照强度变化而降温且温度低于阈值，则软体机器人的主体结构呈现亲水性而吸水膨胀；
所述软体机器人的主体结构在承受光照时，其受光面与非受光面的升温速度不同，当主体结构因光照而产生形状变化时，主体结构受光面与非受光面的形状变化幅度不同，使主体结构具有朝着光源方向的弯曲形态。


5.根据权利要求4所述的一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人，其特征在于：当主体结构的朝着光源方向的弯曲形态改变时，软体机器人产生游动动作，驱动周围的水产生涡流以使软体机器人在水中运动。


6.根据权利要求5所述的一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人，其特征在于：所述软体机器人的游动控制方法为，在对软体机器人进行光照时，通过控制光照的强度、亮灭的频率以及光照的照射位置，来实现对仿水母微型软体机器人运动速度和运动方向的控制。


7.根据权利要求2所述的一种可见光驱动的仿水母微型游动软体机器人，其特征在于：所述吸热结构为均匀地掺杂于温敏水...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏发南，尹超，姚立纲，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35