基于形态记忆合金驱动的软体机器人的制作方法

文档序号:13751742阅读:来源:国知局
基于形态记忆合金驱动的软体机器人的制作方法

技术特征:

1.一种基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,包括躯干、形态记忆合金丝;

躯干由3D打印制成的硅胶外壳构成;

硅胶外壳为一整体,形态记忆合金丝嵌入在硅胶外壳中。

2.根据权利要求1所述的基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,硅胶外壳的底部具有底部齿状结构。

3.根据权利要求1所述的基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,硅胶外壳的前端、后端均设置有支撑结构;其中,支撑结构是通过使用模拟聚丙烯材料利用3D打印制成的。

4.根据权利要求1所述的基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,硅胶外壳的顶部具有顶部散热结构。

5.根据权利要求1所述的基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,硅胶外壳包括躯干本体以及从躯干本体延伸出的多个足部;

躯干本体和足部中均分布有多个形态记忆合金丝。

6.根据权利要求5所述的基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,在躯干本体中,分布有两列形态记忆合金丝,分为记为左侧列、右侧列;

每列形态记忆合金丝中包括多个沿同一轴向依次排布的多个形态记忆合金丝;

沿轴向,左侧列中的形态记忆合金丝、右侧列中的形态记忆合金丝交替布置;且在轴向上,相邻的形态记忆合金丝之间存在重叠部分。

7.根据权利要求5所述的基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,足部共有四个,其中的两个足部构成位于躯干本体前部的前部足对,其中的另外两个足部构成位于躯干本体后部的后部足对;

前部足对中的两个足部之间连接有弹簧;

后部足对中的两个足部之间连接有弹簧;

硅胶外壳中设置有橡胶薄膜结构;

在每个足部中,形态记忆合金丝、弹簧分别连接在橡胶薄膜结构的两侧。

8.根据权利要求1所述的基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,形态记忆合金丝的形状采用螺旋弹簧形状,且通电后升温收缩,失电后降温拉伸。

9.根据权利要求5所述的基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,躯干本体中共设置有6根形态记忆合金丝;

将所述6根形态记忆合金丝,按照轴向,依次记为形态记忆合金丝a、形态记忆合金丝b、形态记忆合金丝c、形态记忆合金丝d、形态记忆合金丝e、形态记忆合金丝f;

时刻1为起始状态,所述6根形态记忆合金丝均未通电;

时刻2给形态记忆合金丝a通电,形态记忆合金丝a自身收缩,收缩时形态记忆合金丝a左侧硅胶外壳长度小于右侧硅胶外壳长度,所以形态记忆合金丝a与形态记忆合金丝b的重叠部分将会抬起,带动硅胶外壳左端点向右移动;

时刻3先给形态记忆合金丝a断电再给形态记忆合金丝b通电,形态记忆合金丝b自身收缩,形态记忆合金丝a自身拉伸,形态记忆合金丝b与形态记忆合金丝c重叠部分抬起,形态记忆合金丝a左侧硅胶外壳接触地面,形态记忆合金丝c左侧硅胶外壳被拉动也抬起;

时刻4先给形态记忆合金丝b断电再给形态记忆合金丝c通电,形态记忆合金丝c自身收缩,形态记忆合金丝b自身拉伸,形态记忆合金丝c与形态记忆合金丝d重叠部分抬起,形态记忆合金丝b左侧硅胶外壳接触地面,形态记忆合金丝d左侧硅胶外壳被拉动也抬起;

时刻5先给形态记忆合金丝c断电再给形态记忆合金丝d通电,形态记忆合金丝d自身收缩,形态记忆合金丝c自身拉伸,形态记忆合金丝d与形态记忆合金丝e重叠部分抬起,形态记忆合金丝c左侧硅胶外壳接触地面,形态记忆合金丝e左侧硅胶外壳被拉动也抬起;

时刻6先给形态记忆合金丝d断电再给形态记忆合金丝e通电,形态记忆合金丝e自身收缩,形态记忆合金丝d自身拉伸,形态记忆合金丝e与形态记忆合金丝f重叠部分抬起,形态记忆合金丝d左侧硅胶外壳接触地面,形态记忆合金丝f左侧硅胶外壳被拉动也抬起;

时刻7给形态记忆合金丝e断电,形态记忆合金丝e自身拉伸,形态记忆合金丝e左侧外壳接触地面,当形态记忆合金丝e与形态记忆合金丝f也接触地面后,形态记忆合金丝f右侧硅胶外壳受到重叠部分向右的拉力而向右移动。

10.根据权利要求5所述的基于形态记忆合金驱动的软体机器人,其特征在于,躯干本体共延伸出四个足部,将这四个足部按照顺时针方向依次记为足部A、足部B、足部C、足部D;其中,足部B、足部C形成前部足对,足部A、足部D形成后部足对;

时刻1为起始时刻,所述四个足部中的形态记忆合金丝均未通电;

时刻2给四个足部共8根形态记忆合金丝供电,形态记忆合金丝自身收缩,顶起硅胶外壳,足部A、足部B、足部C、足部D四个足部均只有前端接触地面,并且足部A与足部D之间的弹簧被拉长,足部B与足部C之间的弹簧被拉长;

时刻3给足部A和足部C这两个足部中共4根形态记忆合金丝断电,形态记忆合金丝自身拉伸,增大与地面的接触面积;由于足部A的两根形态记忆合金丝拉伸,连接足部A与足部D之间的弹簧会向足部D一侧移动,这使得足部B只有前端触地,使躯干本体沿逆时针方向运动;

时刻4给足部B和足部D这两个足部中共4根形态记忆合金丝断电。

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