椭圆形、环形或其它形状。本领域技术人员可以根据具体使用场景，设置合适数量与形状的孔道与沟道，本实用新型不作限定。
[0048]实际应用中，上述液态金属2包括低熔点金属或其合金，例如:镓、水银、镓铟合金、镓铟锡合金和铋铟锡合金中的一种或者多种。本领域技术人员还可以选择其他金属或者合金的液态金属，本实用新型不作限定。
[0049]实际应用中，至少一个第一电极4与至少一个第二电极5的数量可以为一个或者多个，两者数量可以为:M:N，其中，M、N为正整数。需要说明的是，M与N是第一电极4与至少一个第二电极5的实际数量，而不是比例值。第一电极4与第二电极5的布置方式可以为I个第一电极4加上I个第二电极5;也可以为I个第一电极4加上多个第二电极5;也可以为多个第一电极4加上多个第二电极5。当然，第一电极4与第二电极5可以设有圆柱状或者长条状，可以用长条状替代多个第一电极4或者多个第二电极5，从而降低制造工艺的难度。
[0050]另外，至少一个第一电极4与至少一个第二电极5的材料可以采用金、银、钛、镍和石墨中的一种或者多种。通过控制至少一个第一电极4与至少一个第二电极5的开关状态，从而可以灵活切换以控制液态金属2的运动形态。
[0051]实际应用中，液态金属2与溶液3可以置于自由空间中，此时电解过程中所产生的氢气与氧气可以释放到空气中。当然，液态金属2与溶液3也可以进行封装，此时需要在承载结构I的上表面设有封闭膜。该封闭膜可以采用塑料、环氧树脂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、二氧化硅和聚四氟乙烯一种或者多种制成。此时，由于所产生的氢气处于较小的空间中，所产生的动力较大，从而使封装膜形成特定的形状。
[0052]实施例1:
[0053]图4是本实用新型的一种圆形结构，并且是一个负电极，多个正电极布置情形的俯视示意图。如图4所示，溶液承载结构体(I)外形为圆形，且其中的槽道也是圆形。在溶液承载结构体(I)的中间安放电极(4)，并保证电极(4)与液态金属(2)接触。电极(5)有多个，环绕在圆形槽道周围，其余组成与实施例(I)相同。
[0054]通过多个电极(5)协调控制，不断切换，可以实现液态金属(2)的局部拱起并绕着圆形槽道运动。若同时开通多个电极(5)，还可以实现液态金属(2)在多处实现拱起运动。
[0055]实施例2:
[0056]图5是本实用新型的一种矩形结构，并且是一个负电极，多个正电极布置情形的俯视示意图。溶液承载结构体(I)外形为矩形，且其中的槽道也是矩形。在溶液承载结构体(I)的左端安放电极(4)，并保证电极(4)与液态金属(2)接触。电极(5)有多个，沿着矩形槽道布置，其余组成与实施例(I)相同。
[0057]通过多个电极(5)协调控制，不断切换，可以实现液态金属(2)的局部拱起并沿着矩形槽道平动。
[0058]实施例3:
[0059]图6是本实用新型的一种矩形结构，并且是两个负电极，多个正电极布置情形的俯视示意图。溶液承载结构体(I)外形为矩形，且其中的槽道也是矩形。在溶液承载结构体(I)的左右两端均安放电极(4)，并保证电极(4)与液态金属(2)接触。电极(5)有多个，沿着矩形槽道布置，其余组成与实施例(I)相同。
[0060]通过两个电极(4)与多个电极(5)的协调控制，不断切换，可以实现液态金属(2)的局部拱起并沿着矩形槽道平动和左右往返运动。
[0061 ] 实施例4:
[0062]图7是本实用新型的一种矩形结构，并且是一个长条形电极(4)，多个电极(5)布置情形的俯视示意图。溶液承载结构体(I)外形为矩形，且其中的槽道也是矩形。在溶液承载结构体(I)的槽道中安放长条形电极(4)，并保证电极(4)与液态金属(2)接触。电极(5)有多个，沿着矩形槽道布置，其余组成与实施例(I)相同。
[0063]通过长条形电极(4)与多个电极(5)的协调控制，不断切换，可以实现液态金属(2)形成条形拱起并沿着矩形槽道平动和左右往返运动。
[0064]实施例5:
[0065]图8是本实用新型的一种矩形结构，并且是多个负电极，多个正电极布置情形的俯视示意图。溶液承载结构体(I)外形为矩形，且其中的槽道也是矩形。在溶液承载结构体(I)的左端从上到下安放多个电极(4)，并保证电极(4)与液态金属(2)接触。电极(5)有多个，沿着矩形槽道右边布置，其余组成与实施例(I)相同。
[0066]通过多个电极(4)与多个电极(5)的协调控制，不断切换，可以实现液态金属(2)的多处拱起，并实现此起披伏，此消彼长的舞动。
[0067]实施例6:
[0068]图9是本实用新型的一种封装结构。与前述实施例不同的是，本实施例中，溶液承载结构体(I)为塑料、环氧树脂、二氧化硅、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚四氟乙烯材料制作而成的柔性膜，且形成封闭体。所述液态金属及溶液并非置于上端开口空间内，而是封装在溶液承载结构体(I)中，也就是柔性膜内。当液态金属(2)在电场作用和氢气的驱动下拱起时，将作用于柔性膜使其实现上下起伏运动，从而形成特定的机器变形行为。如果将本实施例中的电极布置成实施例3中那样，通过控制电极的开关，可以实现封装起来的柔性机器像毛毛虫一样的蠕动。此外，包括上述各实施例在内的各种电极布置方式均可以应用在本封装结构中。根据需要，可以灵活切换电极，实现封装起来的柔性机器的灵活变形和运动。
[0069]在本实用新型的描述中需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0070]还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0071]虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种软体机器人，其特征在于，包括:由电绝缘材料制成的承载结构(I)、液态金属(2)、溶液(3)、至少一个第一电极(4)和至少一个第二电极(5)，其中: 所述承载结构(I)上设有一个用于放置液态金属(2)和溶液(3)的溶液池以及安置所述至少一个第一电极(4)和所述至少一个第二电极(5)的多个孔道； 所述液态金属(2)放置在所述溶液池的底部，上面填充有所述溶液(3); 所述至少一个第一电极(4)连接电源负极，并且浸入所述液态金属(2)中； 所述至少一个第二电极(5)连接电源正极，并浸入所述溶液(3)中且与所述液态金属(2)不接触。2.根据权利要求1所述的软体机器人，其特征在于，还包括柔性封装膜，所述封装膜设置在所述承载结构(I)的上表面，用于封装所述液态金属(2)和所述溶液(3)。3.根据权利要求2所述的软体机器人，其特征在于，所述柔性封装膜由塑料、环氧树脂、聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚四氟乙烯中的一种制成。4.根据权利要求1所述的软体机器人，其特征在于，所述溶液池的周围设有用于实现与所述溶液池中溶液(3)交换的沟道，该沟道中设有用于安置所述至少一个第二电极(5)的孔道。5.根据权利要求1所述的软体机器人，其特征在于，所述电绝缘材料包括玻璃、塑料、环氧树脂、聚二甲基硅氧烷、二氧化硅和聚四氟乙烯中的一种。6.根据权利要求1所述的软体机器人，其特征在于，所述液态金属(2)由镓、镓铟合金、镓铟锡合金、铋铟锡合金和水银中的一种制成。7.根据权利要求1所述的软体机器人，其特征在于，所述至少一个第一电极(4)和所述至少一个第二电极(5)由金、银、钛、镍和石墨中的一种制成。8.根据权利要求7所述的软体机器人，其特征在于，所述至少一个第一电极(4)和所述至少一个第二电极(5)的数量为M:N; 其中，M、N为正整数。9.根据权利要求1?8任意一项所述的软体机器人，其特征在于，还包括多个控制开关，每个控制开关的第一极连接电源正极，第二极连接第二电极(5)。10.根据权利要求1所述的软体机器人，其特征在于，所述溶液(3)为碱性溶液、酸性溶液和盐溶液中的一种。
【专利摘要】本实用新型涉及一种软体机器人，包括：由电绝缘材料制成的承载结构(1)、液态金属(2)、溶液(3)、至少一个第一电极(4)和至少一个第二电极(5)，其中：承载结构(1)上设有一个用于放置液态金属(2)和溶液(3)的溶液池以及安置至少一个第一电极(4)和至少一个第二电极(5)的多个孔道；液态金属(2)放置在溶液池的底部，上面填充有溶液(3)；至少一个第一电极(4)连接电源负极，并且浸入液态金属(2)中；至少一个第二电极(5)连接电源正极，并浸入溶液(3)中且与液态金属(2)不接触。本实用新型实施例通过调节第一电极与第二电极的数量以及位置，通过自身产氢改变液态金属的形状，从而形成不同维度的运动效果。本实用新型结构简单、无机构转动部件、驱动力强以及性能稳定的效果。
【IPC分类】B25J11/00
【公开号】CN205310272
【申请号】CN201520778896
【发明人】杨小虎, 刘静, 谭思聪, 袁彬
【申请人】中国科学院理化技术研究所
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年10月9日