一种实时动态调控变色的仿生机械变色龙的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种实时动态调控变色的仿生机械变色龙，属于仿生机械领域。包括头部、眼部、背部、脚部、腹部、尾部、肋部；所述头部、尾部、脚部分别连接有控制其活动的小型伺服马达。所述头部还安装有抗红外探测装置。所述肋部安装有高精度RGB颜色传感器。所述头部、眼部、背部、脚部和尾部被等离激元动态调控单元完全覆盖。所述腹部内安装有驱动电路及电池。该仿生机械变色龙用来模仿野外作战士兵的新型实时动态伪装与抗红外功能。
【专利说明】
一种实时动态调控变色的仿生机械变色龙
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种实时动态调控变色的仿生机械变色龙，属于仿生机械领域。
【背景技术】
[0002]变色龙是非常奇特的爬行动物，它有适于树栖生活的种种特征和行为。变色龙的体长，身体侧扁，背部有脊椎，头上的枕部有钝三角形突起。四肢很长。眼睛十分奇特，眼帘很厚，呈环形，两只眼球突出，上下左右转动自如，左右眼可以各自单独活动，不协调一致，这种现象在动物中是罕见的;双眼各自分工前后注视，既有利于捕食，又能及时发现后面的敌害。
[0003]变色龙就是因为它善于随环境的变化，随时改变自己身体的颜色。变色既有利于隐藏自己，又有利于捕捉猎物。变色这种生理变化，是在植物性神经系统的调控下，通过皮肤里的色素细胞的扩展或收缩来完成的。
[0004]光学隐形是军事和仿生研究中最大的挑战之一。尽管付出了巨大的努力，今天所研究的伪装方法大多数还是源自于可追溯到19世纪40年代的迷彩涂层技术。一种更为复杂的涉及入射光的重定向方法去开发出一种“隐形斗篷”。最近，超材料被证明在微波频段使电磁波弯曲是有效的，但实际应用中扩展到整个可见光却具有挑战性，特别是在射击光传播的环境中。另一方面，动态伪装能迅速适应一个物体的环境，它能更为可行地实现有效隐身。仿生技术的关键在于实现宽反射带电驱动激励，它或许通过一些现有的方法部分可行，包括电泳、胆留液晶和电致变色。这些技术的主要缺点是，它们通常需要颜色过滤器或多个调色层，从而导致低的反射率和更为复杂的装置。尽管有诸如光子晶体等单层器件的报道，但其多着色能力仍处于起步阶段。然而，由于反射波长对于粒子间分离的内在依赖，热膨胀和收缩可能会严重影响波动温度环境下的着色。众所周知，等离激元纳米结构在紫外至近红外光谱范围内能被用于大幅调整光学反射和吸收。尽管很难获得电激励的色彩，他们仍被证明能比标准的技术产生更饱和的颜色。
[0005]现在根据变色龙的特征和行为，并采用光学隐身的方法，使仿生机械“变色龙”具有四肢爬行能力；随环境的变化，随时改变自己身体的颜色。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实时动态调控变色的仿生机械变色龙。
[0007]本实用新型采用了以下方案:
[0008]—种实时动态调控变色的仿生机械变色龙，包括头部、眼部、背部、脚部、腹部、尾部、肋部；
[0009]所述头部、尾部、脚部分别连接有控制其活动的小型伺服马达。
[0010]所述头部还安装有抗红外探测装置。
[0011]所述肋部安装有高精度RGB颜色传感器。
[0012]所述头部、眼部、背部、脚部和尾部被等离激元动态调控单元完全覆盖。
[0013]所述腹部内安装有驱动电路及电池。
[0014]所述等离激元动态调控单元将等离激元颜色的可调性与电沉积引起的结构可变性相结合，实现了可逆的全彩等离激元单元显示。将这些等离激元动态调控单元安装到仿生机械变色龙身上，通过安装于身部下面的驱动电路、身部侧面安装的高精密RGB颜色传感器，使得仿生机械变色龙行走到相应背景颜色的时候，自身就自动变成相应的颜色，始终与彩色背景保持相同的颜色。安装于变色龙头部的抗红外装置能有效避开红外探测器，达到真正的“隐身”，为野外作战士兵实时动态伪装和“隐身”提供了新的可能与途径
[0015]作为优选，所述等离激元动态调控单元采用柔性基底制成，有很好的伸缩性和延展性，能够实现与变色龙表面紧密接触。
[0016]本实用新型有益效果:仿生机械变色龙就是模仿变色龙改变自己身体的颜色。仿生机械“变色龙”善于随周围环境的变化，随时改变自己身体的颜色;能有效避开红外探测器的追踪，达到真正的“隐身”。这种功能是军事上所迫切需要的，特别是对于野外作战的士兵，能够实时与周围环境融为一体，并有效避开红外探测器的追踪是必不可少。
[0017]该仿生机械变色龙的主要特点:
[0018]1、变色:利用安装于变色龙腹部的驱动电路、肋部安装的高精密RGB颜色传感器以及安装于整个身体表面的等离激元动态调控单元，来实现变色。通过高精密RGB传感器识别环境的颜色，然后将信号传递到驱动电路里的中央控制系统，中央控制系统通过调节电压来控制等离激元动态调控单元变色，最终实现了等离激元动态调控单元与环境颜色保持一致，该系统响应时间快，即使处在两种不同颜色背景下，也能实现快速响应。
[0019]2、抗红外，实现真正的“隐身”:该变色龙头部安装的抗红外探测装置能够有效避开红外探测器的追踪，达到真正意义上的“隐身”。
[0020]3、变色方法:采用等离激元动态调控单元实现变色，并采用柔性基底，将等离激元颜色的可调性与电沉积引起的结构可变性相结合，实现了可逆的全彩等离激元单元显示，颜色饱和，更接近于真实的环境。
[0021]本实用新型为野外作战士兵实时动态伪装和“隐身”提供了新的可能与途径。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型结构不意图。
[0023]1-头部，2-眼部，3-背部，4-脚部，5-腹部，6_尾部，7_高精度颜色传感器，8_抗红外探测装置，9-等离激元动态调控单元，10-肋部。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。
[0025]如图1，一种实时动态调控变色的仿生机械变色龙，包括头部1、眼部2、背部3、脚部
4、腹部5、尾部6、肋部10;
[0026]所述头部1、尾部6、脚部4分别连接有控制其活动的小型伺服马达。
[0027]所述头部I还安装有抗红外探测装置8。
[0028]所述肋部10安装有高精度RGB颜色传感器7。
[0029]所述头部1、眼部2、背部3、脚部4和尾部6被等离激元动态调控单元9完全覆盖。
[0030]所述腹部5内安装有驱动电路及电池。
[0031 ]本实用新型具有如下功能:
[0032]行走功能:用小型伺服马达构建成爬行四肢脚部行走和尾部摆动结构，小型伺服马达控制程序实现模仿四肢爬行动物行走和尾部摆动。
[0033]变色功能:采用等离激元动态调控单元9实现变色，并采用柔性基底，将等离激元颜色的可调性与电沉积引起的结构可变性相结合，实现了可逆的全彩等离激元单元显示，颜色饱和，更接近于真实的环境。
[0034]抗红外功能:该变色龙头部I上安装的抗红外探测装置8能够有效避开红外探测器的追踪，达到真正意义上的“隐身”。
[0035]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种实时动态调控变色的仿生机械变色龙，其特征在于，包括头部(I)、眼部(2)、背部(3)、脚部(4)、腹部(5)、尾部(6)、肋部(10); 所述头部(I)、尾部(6)、脚部(4)分别连接有控制其活动的小型伺服马达，所述头部(I)还安装有抗红外探测装置(8)，所述肋部(10)安装有高精度RGB颜色传感器(7)，所述头部(1)、眼部(2)、背部(3)、脚部(4)和尾部(6)被等离激元动态调控单元(9)完全覆盖，所述腹部(5)内安装有驱动电路及电池。2.根据权利要求1所述的实时动态调控变色的仿生机械变色龙，其特征在于，所述等离激元动态调控单元采用柔性基底制成。
【文档编号】B25J11/00GK205466245SQ201620242670
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】占必红, 杨星星, 郑晨居, 廖道坤, 王春喜, 苏丹
【申请人】武汉大学