[发明专利]基于形状记忆聚合物驱动的仿海星软体机器人及控制方法

权利要求书

1. 一种基于形状记忆聚合物驱动的仿海星软体机器人，其特征在于：所述仿海星软体机器人包括形状记忆聚合物模块、电热丝、碳纳米管导线、下侧硅胶外套、上侧硅胶外套和控制端；其中控制端固定在下侧硅胶外套中间设有的控制端凹槽处；形状记忆聚合物模块由上侧形状记忆聚合物和下侧形状记忆聚合物中间添加隔热夹层制成，上侧、下侧形状记忆聚合物与隔热夹层紧密贴合；电热丝按照等距的方式分别均匀嵌入形状记忆聚合物模块中隔热夹层两侧的上侧形状记忆聚合物和下侧形状记忆聚合物里，电热丝嵌入形状记忆聚合物模块中组成致动器模块；5个致动器模块分别固定在下侧硅胶外套的致动器模块凹槽中；碳纳米管导线填充进下侧硅胶外套的导线凹槽中，使致动器模块中的电热丝与控制端相连接；上侧硅胶外套套在前述连接装配得到的结构上，使下侧硅胶外套和上侧硅胶外套密封连接，构成所述的基于形状记忆聚合物驱动的仿海星软体机器人；电热丝的走向与仿海星的触角走向垂直；形状记忆聚合物通过加工，制成起始态为弯曲的形状；形状记忆聚合物模块中隔热夹层上侧形状记忆聚合物起始弯曲形状向上，下侧形状记忆聚合物起始弯曲形状向下，上侧形状记忆聚合物厚度小于下侧。

2.如权利要求1所述的一种基于形状记忆聚合物驱动的仿海星软体机器人的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：未通电情况下，仿海星软体机器人触角中的形状记忆聚合物模块中的下侧形状记忆聚合物比上侧形状记忆聚合物厚度大，下侧形状记忆聚合物向下弯曲应力大于上侧形状记忆聚合物向上弯曲应力；当控制端收到信号后，给下侧形状记忆聚合物中的电热丝通电加热，使下侧形状记忆聚合物达到变形温度并产生向下的弯曲变形，带动仿海星软体机器人触角向下弯曲变形；下侧形状记忆聚合物变形完成时，给上侧形状记忆聚合物中的电热丝通电加热，使上侧形状记忆聚合物达到变形温度并产生向上的弯曲变形，使仿海星机器人触角变为水平状态；通过仿海星机器人五个触角中的形状记忆聚合物模块中的电热丝有序通电，实现仿海星软体机器人在水底的爬行运动；通过在控制端中增加无线收发模块和智能避障模块，实现基于形状记忆聚合物驱动的仿海星软体机器人的自主运动、环境探测功能。