[發明專利]軟體機器人及其制作和驅動方法

在審

• 申請號: 202011521486.5
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112720439A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 付浩然;張柏誠;唐瑞濤;周濤
• 申請（專利權）人: 浙江清華柔性電子技術研究院
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/14;B25J15/08
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 周景

一種軟體機器人，包括柔性軀體，柔性軀體內至少設有一個空腔，空腔設置有顆粒，顆粒受光或微波照射時發熱，空腔受熱膨脹使柔性軀體變形。本發明的軟體機器人提升了機器人的運動技能和效率。本發明還涉及一種軟體機器的制作和驅動方法。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別涉及一種軟體機器人及其制作和驅動方法。

背景技術

軟體機器人能夠適應各種非結構化環境，與人類的交互也更安全。機器人本體利用柔軟材料制作，例如采用楊氏模量低于人類肌肉的材料；軟體機器人區別于傳統電動機器人，軟體機器人采用光驅動方式或氣驅動方式，其中，光驅動方式具有作用區域準確可控的優點，但由于作用方式取決于作用物質的光學性能(如吸光度)，光的照射功率以及器件結構等較多復雜的因素，導致驅動速度比其他變形方法相對較慢；氣驅動方式作用效果快，變形明顯，但作為一種接觸式的驅動方式，機器人的器件設計更為復雜，器件的密閉性也有較高的要求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種軟體機器人，提升了機器人的運動技能和效率。

一種軟體機器人，包括柔性軀體，柔性軀體內至少設有一個空腔，空腔設置有顆粒，顆粒受光或微波照射時發熱，空腔受熱膨脹使柔性軀體變形。

在本發明的實施例中，上述顆粒為金屬納米顆粒。

在本發明的實施例中，上述顆粒為無機金屬氧化物顆粒。

在本發明的實施例中，上述空腔內設置有流體，所述流體受熱時從液態轉為氣態。

在本發明的實施例中，上述柔性軀體包括誘導側壁，所述誘導側壁設置有誘導所述柔性軀體變形方向的誘導結構。

在本發明的實施例中，上述柔性軀體包括支架、第一抓手和第二抓手，所述支架連接于所述第一抓手與所述第二抓手之間，所述柔性軀體內至少設有兩個所述空腔，所述支架與所述第一抓手的連接處設有一所述空腔，所述支架與所述第二抓手的連接處設有另一所述空腔，當所述空腔受熱膨脹時，所述第一抓手與所述第二抓手相互靠攏閉合。

在本發明的實施例中，上述兩個所述空腔均包括相互連通的第一腔段和第二腔段，所述第一腔段設置于所述支架，所述第二腔段設置于所述第一抓手和所述第二抓手，所述第一腔段與所述第二腔段之間成夾角設置。

在本發明的實施例中，上述軟體機器人還包括激光源或微波源，所述激光源或所述微波源能發出激光或微波照射所述顆粒。

本發明還涉及一種軟體機器人的制作方法，所述制作方法用于制作上述的柔性軀體，所述方法包括：

提供模具，在所述模具內注入柔性材料形成軀體；

從所述模具中取出所述軀體，所述軀體上至少形成有一個凹槽，在所述凹槽內設置顆粒，所述顆粒受光或微波照射時能發熱；

在所述軀體上設置柔性薄膜形成所述柔性軀體，所述柔性薄膜覆蓋密封所述凹槽。

本發明還涉及一種軟體機器人的驅動方法，所述驅動方法用于驅動上述的軟體機器人，所述驅動方法包括：

利用激光源或微波源照射所述柔性軀體的空腔，所述顆粒受光或微波照射時發熱，所述空腔受熱膨脹使所述柔性軀體變形。

本發明的軟體機器人通過光或微波加熱空腔的方式實現驅動柔性軀體，兼具氣動機器人的快速和光驅動機器人的優點，例如具有光驅動機器人作用區域準確可控以及具有氣動機器人作用效果快，變形明顯等優點，提升了機器人的運動技能和效率，而且制作方法簡單，成本低。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例的柔性軀體的結構示意圖。

圖2是本發明第一實施例的柔性軀體驅動時的結構示意圖。