本技术介绍了一种新型的双栖柔性机器人及其制造技术,该机器人利用微柱结构实现水陆两栖运动。机器人由躯体和两端的足部组成,躯体能够在光照下在弯曲与伸直状态间切换。足部设计带有倾斜微柱,增强了陆上爬行时的力差,提升了爬行效率。此外,足部还能使机器人在水面漂浮,倾斜微柱吸附空气形成气膜,减少水阻,加快水面移动速度,实现双栖环境下的有效驱动。
背景技术
近年来,光驱动的毫米尺度仿生柔性执行器因其优异的灵活性和可操作性显示出了巨大的潜力和广阔的应用前景,得到了广泛的关注和研究。与其他电驱动、温度、磁场等驱动方式相比,光驱动具有远距离和无线控制、自由调节强度等功能,刺激精度高的优点。由柔性材料制成的执行器整体更轻量化和小型化,可以在更复杂的环境中执行任务。赋予柔性执行器两栖运动能力可以极大地扩大其环境适应性,使其成为复杂环境下执行任务的理想选择。
得益于光驱动柔性执行器的优良性能,研究者们已经对光驱动柔性执行器的水/陆运动功能应用进行了一些研究,在陆地上实现了爬行、跳跃、滚动等运动,在水中实现了摆鳍游泳运动、利用马兰戈尼效应驱动执行器运动等。这些工作已经展示了光驱动执行器在陆地和水中运动的前景,但是他们大多数只能进行单一的陆地爬行或者水面游动。并且对于如何让水陆两栖柔性执行器小型化,并且在小型化的同时还不损失其运动性能,甚至对执行器运动性能有更好地提升依然缺乏研究。
实现思路