[发明专利]一种水上微型柔性机器人及控制方法

权利要求书

1.一种水上微型柔性机器人，其特征在于，包括柔性执行器和设置在柔性执行器上的两个柔性驱动器(4)；

所述柔性驱动器(4)包括层叠设置在柔性执行器上且位于下层的压电薄膜和上层的非压电薄膜，所述压电薄膜的上下表面分别镀有用于连接移相式信号发生器正负极的导电层；

所述柔性执行器包括两个呈柔性且平行的竖板(1)、设置在竖板(1)上的绞丝结构、连接两个绞丝结构的安装板(3)和设置在竖板(1)上的阀门(2)；两个柔性驱动器(4)水平安装在两个所述安装板(3)上。

2.根据权利要求1所述的水上微型柔性机器人，其特征在于，所述柔性驱动器(4)的长宽高为3cm*1.5cm*0.015cm；所述压电薄膜的材质为PVDF，且厚度为12um；所述非压电薄膜的材质为PET，且厚度为50um。

3.根据权利要求1所述的水上微型柔性机器人，其特征在于，所述竖板(1)中部开有缺口，所述绞丝结构设置在所述缺口中；

所述绞丝结构包括连接件(6)，所述连接件(6)每侧与其邻近的缺口侧壁上均设置有绞丝弹簧(7)。

4.根据权利要求1所述的水上微型柔性机器人，其特征在于，所述竖板(1)的材质为PI，且厚度为50um。

5.根据权利要求1所述的水上微型柔性机器人，其特征在于，每块所述竖板(1)上的阀门(2)数量为两个，且沿竖板(1)中部对称设置；所述阀门(2)为单方向自锁阀。

6.根据权利要求1所述的水上微型柔性机器人，其特征在于，所述安装板(3)的材质为碳纤维。

7.根据权利要求1-6所述的水上微型柔性机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将柔性机器人放在水上；

S2、移相式信号发生器分别给柔性驱动器(4)发送存在相位差的信号；

S3、接收存在相位差信号的两个柔性驱动器(4)驱动柔性执行器发生机械振动，在水面上产生不同相位的水波纹；

S4、不同相位的水波纹发生干涉，波纹干涉的叠加区反作用到柔性执行器，使机器人完成预设动作。

8.根据权利要求7所述的水上微型柔性机器人的控制方法，其特征在于，在S4中，预设动作包括机器人向前行驶、向后行驶、向左前行驶、向右前行驶、向左后行驶、向右后行驶、逆时针旋转和顺时针旋转；

柔性执行器在水面上机械震动产生四个水波源，分别标记为a波源、b波源、c波源和d波源，且对应的相位分别为和

机器人向前行驶时，c波源和d波源产生对称波纹，a波源和b波源的相位差φ_a-φ_b＝0；

机器人后向行驶时，a波源和b波源产生对称波纹，c波源和d波源的相位差φ_c-φ_d＝0；

机器人向左前行驶时，c波源和d波源产生对称波纹，a波源和b波源的相位差φ_a-φ_b0；

机器人向右前行驶时，c波源和d波源产生对称波纹，a波源和b波源的相位差φ_a-φ_b0；

机器人向左后行驶时，a波源和b波源产生对称波纹，c波源和d波源的相位差φ_c-φ_d0；

机器人向右后行驶时，a波源和b波源产生对称波纹，c波源和d波源的相位差φ_c-φ_d0；

机器人逆时针旋转时，a波源和b波源的相位差φ_a-φ_b0；c波源和d波源的相位差φ_c-φ_d0；

机器人顺时针旋转时，a波源和b波源的相位差φ_a-φ_b0；c波源和d波源的相位差φ_c-φ_d0。