本发明专利技术公开一种双稳态磁致驱动器及其制备方法、疲劳试验装置及潜行器，所述双稳态磁致驱动器的制备方法包括以下步骤：通过注塑成型的方式成型一柔性前驱片，所述柔性前驱片包括柔性形变部和位于所述柔性形变部的外围的柔性外围部，其中，所述柔性形变部的材质包括磁性颗粒以及聚合物，所述柔性外围部的材质包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物；以及，采用有机溶剂萃取所述有机液体的方式使所述柔性外围部收缩，以使得所述柔性形变部朝一侧拱起形变。制备过程简单，节约成本低。节约成本低。节约成本低。
【技术实现步骤摘要】
双稳态磁致驱动器及其制备方法、疲劳试验装置及潜行器
[0001]本专利技术涉及柔性驱动
，具体涉及一种双稳态磁致驱动器及其制备方法、疲劳试验装置及潜行器。
技术介绍
[0002]柔性驱动器是指能够在光、压力、热、磁场、电、液体等刺激下变形的智能材料或结构。柔性驱动器在人造肌肉、抓取器、仿生鱼等领域中有着广泛的应用。
[0003]双稳态结构是一种特殊的力学结构。双稳态具有两个稳定的、势能最小的状态。在外界激励下，双稳态结构能够在两个稳定结构之间进行拓扑转换。
[0004]双稳态拱形结构用硅胶浇筑而成，硅胶材料复制了拱形模具的形状，具备两个稳定的构型，在硅胶原料中掺入磁吸颗粒，使得双稳态拱形结构能够在永磁铁的磁场下受到吸引并能切换构型：从一个稳态跳转到另一个稳态，并且可以跳回原来的稳态，然而拱形结构通过浇筑的方式制备，制作方法复杂并且挠度不可调。
技术实现思路
[0005]本专利技术的主要目的是提出一种双稳态磁致驱动器及其制备方法、疲劳试验装置及潜行器，旨在解决现有双稳态磁致驱动器制作方法复杂且挠度不可以调整的问题，同时实现驱动方式智能化。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出的一种双稳态磁致驱动器的制备方法，包括以下步骤：
[0007]通过注塑成型的方式成型一柔性前驱片，所述柔性前驱片包括柔性形变部和位于所述柔性形变部的外围的柔性外围部，其中，所述柔性形变部的材质包括磁性颗粒以及聚合物，所述柔性外围部的材质包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物；以及，
[0008]采用有机溶剂萃取所述有机液体的方式使所述柔性外围部收缩，以使得所述柔性形变部朝一侧拱起形变。
[0009]可选地，通过注塑成型的方式成型一柔性前驱片，所述柔性前驱片包括柔性形变部和位于所述柔性形变部的外围的柔性外围部，其中，所述柔性形变部的材质包括磁性颗粒以及聚合物，所述柔性外围部的材质包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物的步骤，包括：
[0010]提供一第一注塑模具，所述第一注塑模具中形成有第一型腔；
[0011]将熔融状态的第一材料置于所述第一型腔中注塑成型柔性形变部，所述第一材料包括磁性颗粒以及聚合物；
[0012]提供一第二注塑模具，所述第二注塑模具中形成有第二型腔；
[0013]将所述柔性形变部置于所述第二型腔中，以使得所述第二型腔中形成有位于所述柔性形变部外围的环形型槽，将熔融状态的第二材料置于所述环形型槽中注塑成型柔性外围部，所述第二材料包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物。
[0014]可选地，所述第一型腔和所述第二型腔均设置为圆形槽，且所述第一型腔的深度
和所述第二型腔的深度相对应；
[0015]提供一第一注塑模具，所述第一注塑模具中形成有第一型腔的步骤，包括：
[0016]根据所要所述柔性形变部的拱起高度，选择有不同直径和深度的所述第一型腔的第一注塑模具；
[0017]提供一第二注塑模具，所述第二注塑模具中形成有第二型腔的步骤，包括：
[0018]根据所要所述柔性形变部的拱起高度，选择有不同直径的所述第一型腔的所述第一注塑模具和所述第二型腔的所述第二注塑模具。
[0019]可选地，通过注塑成型的方式成型一柔性前驱片，所述柔性前驱片包括柔性形变部和位于所述柔性形变部的外围的柔性外围部，其中，所述柔性形变部的材质包括磁性颗粒以及聚合物，所述柔性外围部的材质包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物的步骤，包括：
[0020]在所述柔性形变部固化之前，将柔性形变部置于一设定方向的磁场中，以使得所述柔性形变部中的所述磁性颗粒按照磁感线排列；
[0021]在所述柔性外围部固化之前，将柔性外围部置于一设定方向的磁场中，以使得所述柔性外围部中的所述磁性颗粒按照磁感线排列。
[0022]可选地，所述磁性颗粒包括铷铁硼磁粉、铝镍钴磁粉、硬铁氧体磁粉、钐钴磁粉和其他磁粉中的至少一种；和/或，
[0023]所述聚合物包括硅氧烷、聚倍半硅氧烷、聚碳硅氧烷、聚硅烷基碳二亚胺、聚硅倍半碳二亚胺、聚硅氮烷和聚硅倍半氮烷中的至少一种；和/或
[0024]所述有机液体包括硅油。
[0025]本专利技术提供一种双稳态磁致驱动器，包括：
[0026]柔性前驱片，所述柔性前驱片包括柔性形变部和位于所述柔性形变部的外围的柔性外围部；
[0027]其中，所述柔性形变部朝向一侧拱起。
[0028]可选地，所述柔性前驱片设置为圆形。
[0029]可选地，所述双稳态磁致驱动器还包括柔性固定件，所述柔性固定件用于将所述柔性前驱片固定至一设定位置，以在对所述柔性前驱片施加磁场时，切换磁场的磁感线的方向，使得所述柔性形变部自一侧拱起朝向另一侧拱起之间切换。
[0030]可选地，所述柔性固定件设定为柔性固定环，所述柔性固定环的内环与所述柔性前驱片适配；
[0031]所述柔性前驱片的周侧缘至少部分固定于所述柔性固定环。
[0032]本专利技术还提供一种疲劳试验装置，包括如上述的双稳态磁致驱动器；以及，
[0033]柔性电子器件，所述柔性电子器件的端部均连接于所述柔性前驱片上，形成所述柔性电子器件的原始状态；
[0034]其中，将所述柔性前驱片施加磁场并切换磁场方向，以使所述柔性电子器件在其端部朝向其中部折叠的折叠状态和所述原始状态下切换。
[0035]本专利技术还提供一种潜行器，包括磁场产生装置；以及如上述的双稳态磁致驱动器，所述双稳态磁致驱动器中的所述柔性前驱片置于所述磁场产生装置产生的磁场内；
[0036]其中，切换所述磁场产生装置产生磁场的方向，以使所述柔性前驱片自朝向一侧拱起至朝向另一侧拱起之间切换。
[0037]本专利技术的技术方案中，所述柔性前驱片包括柔性形变部和位于所述柔性形变部的外围的柔性外围部，所述柔性形变部的材质包括磁性颗粒以及聚合物，所述柔性外围部的材质包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物；通过注塑成型的方式成型一柔性前驱片，采用有机溶剂萃取所述有机液体的方式使所述柔性外围部收缩，以使得所述柔性形变部朝一侧拱起形变，形成稳定的、势能最小的状态，制备过程简单；并且此制备方法能够在制备过程中根据调整所述柔性形变部的尺寸和所述柔性外围部的尺寸调节所述柔性形变部凸起的高度，即调节所述柔性前驱片的挠度，节约制备成本。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术提供的双稳态磁致驱动器的一实施例的结构示意图；
[0040]图2为图1中的柔性外围部未收缩的结构示意图；
[0041]图3为图1中柔性前驱片被固定在其中一个稳定状态的结构示意图；
[0042]图4为图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双稳态磁致驱动器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：通过注塑成型的方式成型一柔性前驱片，所述柔性前驱片包括柔性形变部和位于所述柔性形变部的外围的柔性外围部，其中，所述柔性形变部的材质包括磁性颗粒以及聚合物，所述柔性外围部的材质包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物；以及，采用有机溶剂萃取所述有机液体的方式使所述柔性外围部收缩，以使得所述柔性形变部朝一侧拱起形变。2.如权利要求1所述的双稳态磁致驱动器的制备方法，其特征在于，通过注塑成型的方式成型一柔性前驱片，所述柔性前驱片包括柔性形变部和位于所述柔性形变部的外围的柔性外围部，其中，所述柔性形变部的材质包括磁性颗粒以及聚合物，所述柔性外围部的材质包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物的步骤，包括：提供一第一注塑模具，所述第一注塑模具中形成有第一型腔；将熔融状态的第一材料置于所述第一型腔中注塑成型柔性形变部，所述第一材料包括磁性颗粒以及聚合物；提供一第二注塑模具，所述第二注塑模具中形成有第二型腔；将所述柔性形变部置于所述第二型腔中，以使得所述第二型腔中形成有位于所述柔性形变部外围的环形型槽，将熔融状态的第二材料置于所述环形型槽中注塑成型柔性外围部，所述第二材料包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物。3.如权利要求2所述的双稳态磁致驱动器的制备方法，其特征在于，所述第一型腔和所述第二型腔均设置为圆形槽，且所述第一型腔的深度和所述第二型腔的深度相对应；提供一第一注塑模具，所述第一注塑模具中形成有第一型腔的步骤，包括：根据所要所述柔性形变部的拱起高度，选择有不同直径和深度的所述第一型腔的第一注塑模具；提供一第二注塑模具，所述第二注塑模具中形成有第二型腔的步骤，包括：根据所要所述柔性形变部的拱起高度，选择有不同直径的所述第一型腔的所述第一注塑模具和所述第二型腔的所述第二注塑模具。4.如权利要求1所述的双稳态磁致驱动器的制备方法，其特征在于，通过注塑成型的方式成型一柔性前驱片，所述柔性前驱片包括柔性形变部和位于所述柔性形变部的外围的柔性外围部，其中，所述柔性形变部的材质包括磁性颗粒以及聚合物，所述柔性外围部的材质包括磁性颗粒、有机液体以及聚合物的步骤，包括：在所述柔性形变部固化之前...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕坚，陈舟，万镭，何云虎，
申请(专利权)人：香港城市大学深圳福田研究院，
类型：发明
国别省市：
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