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一种轻质水上机器人及其应用制造技术

技术编号:41290945 阅读:34 留言:0更新日期:2024-05-13 14:42
本发明专利技术涉及一种轻质水上机器人及其应用,该机器人基于疏水绝缘轻质材料和电极设计,其拥有自发水上运动能力和固‑液摩擦发电能力,可实现在水面自主运动,同时将其运动机械能转化为电能,并利用电学输出主动感知环境信息。本发明专利技术首次证实软体机器人可同时实现水上运动、能量转化和环境检测等协同能力,极大地拓展了机器人开发策略和环境主动感知等领域应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人领域,特别涉及一种轻质水上机器人及其应用


技术介绍

1、软体机器人具有微型化、可控变形、连续运动和高适应性等特征,可实现复杂环境和极端场景下能量获取、信息采集和环境感知等功能,是未来机器人技术发展的重要方向之一。水环境污染已成为全球性问题,严重危害水生物和人类的生命健康。开发智能化水生生态系统,实现对水体环境、水质污染及水生物状态的连续监测,对全球水环境可持续发展有重大意义。设计开发水上机器人,实现对环境能量的主动获取、对水环境信息的主动监测和实时反馈,有利于建立水体、水生生物与人类之间的实时信息交互,对促进智能水生生态系统和环境可持续发展意义重大。然而,传统水生机器人功能单一,通常只能满足运动、或简单信息的获取,无法同时协调水上运动、能量收集和主动传感能力,极大限制了它们在对环境主动感知领域的应用。研究开发可水上自主运动,同时将其运动机械能转化为电能,同步实现对环境信息主动感知的机器人,对推动机器人产业在构建智能水生生态系统和相关领域的发展有巨大意义。

2、协调装置设计同时实现水上自主运动、主动发电和传感检测功能有望开发本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水上机器人,其特征在于,所述水上机器人包括电极、轻质材料与功能填料和/或燃料泵,同时水上机器人在水体上自主运动,并同时产生电能输出。

2.根据权利要求1所述水上机器人,其特征在于,所述电极为图案化电极;

3.根据权利要求1所述水上机器人,其特征在于,所述轻质材料为气凝胶、塑料泡沫、多孔聚合物材料、纤维、多孔木材、金属泡沫、植物叶片中的一种或几种;

4.根据权利要求3所述水上机器人,其特征在于,所述无机气凝胶包括TiO2气凝胶、SiO2气凝胶、SiC纤维气凝胶中的一种或几种;所述有机气凝胶包括TEMPO氧化纤维素气凝胶TCNF、微晶纤维素气凝胶、...

【技术特征摘要】

1.一种水上机器人,其特征在于,所述水上机器人包括电极、轻质材料与功能填料和/或燃料泵,同时水上机器人在水体上自主运动,并同时产生电能输出。

2.根据权利要求1所述水上机器人,其特征在于,所述电极为图案化电极;

3.根据权利要求1所述水上机器人,其特征在于,所述轻质材料为气凝胶、塑料泡沫、多孔聚合物材料、纤维、多孔木材、金属泡沫、植物叶片中的一种或几种;

4.根据权利要求3所述水上机器人,其特征在于,所述无机气凝胶包括tio2气凝胶、sio2气凝胶、sic纤维气凝胶中的一种或几种;所述有机气凝胶包括tempo氧化纤维素气凝胶tcnf、微晶纤维素气凝胶、聚偏氟乙烯气凝胶中的一种或几种;有机/无机气凝胶复合材料包括tcnf/mxene气凝胶、乙基纤维素/ fe3o4气凝胶、tcnf/ tio2气凝胶中的一种或几种;

5.根据权利要求1所述水上机器人,其特征在于,所述轻质材料为疏水绝缘轻质材料;所述疏水绝缘轻质材料拥有疏水或斥水特性,密度为1g/cm3以下;

6.根据权利要求1所述水上机器人,其特征在于,所述功...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊佳庆张纪伟吴梦婕
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:

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