[发明专利]一种变刚度软体驱动器的制备方法

权利要求书

1.一种变刚度软体驱动器的制备方法，其特征在于：以具备变刚度能力的聚己内酯作为变刚度层，加热可发生体积膨胀的含乙醇硅胶作为驱动层，通过“变刚度-驱动”双层结构设计，使驱动器工作时向变刚度层一侧发生大角度弯曲，并在工作时通过调控变刚度层电源控制驱动器刚度，制备出了低电压控制、具有大弯曲角度和变刚度能力的变刚度软体驱动器；

所述驱动层以Ecoflex0050硅胶为驱动层基体，无水乙醇为驱动层相变材料，聚己内酯为变刚度层，0.15mm直径银导线为电热丝，通过模具成型，无水乙醇在硅胶基体中均匀分布，“变刚度-驱动”双层结构在2V直流电源下独立控制，利用聚己内酯升温变刚度和乙醇升温蒸发使硅胶体积膨胀的原理，实现了驱动器的变刚度和弯曲驱动的能力，结合结构设计，成功实现了 “二指抓手”、“四指抓手”、“人工肌肉”的应用场景；

变刚度软体驱动器的制备步骤如下：

1) 变刚度层的制备：

a) 变刚度层的原始材料的组成：以聚己内酯为单体，银导线为电热丝，2V直流稳压电源为控制源；

b) 配料：按照a）步骤中的配料比称取原始材料，在80℃水浴条件下，首先将银电阻丝放入模具中，并在聚己内酯加热至熔融状态后加入模具，随后待模具冷却之后，取出变刚度层，至此，成功制备出电热驱动的变刚度层；

2) 驱动层的制备：

c) 驱动层的原始材料的组成：以Ecoflex0050硅胶为基体，99%无水乙醇为相变材料，银导线为电热丝，2V直流稳压电源为控制源；

d) 配料：在室温条件下，Ecoflex0050硅胶AB组分以1：1质量比混合，加入20%体积分数的无水乙醇后搅拌5min，随后加入带有银电阻丝的模具中，室温固化4h后取出，至此，成功制备出电热驱动的驱动层；

3) 变刚度软体驱动器的制备：

e)将步骤1)和步骤2)中制备出的变刚度层和驱动层用硅胶粘合剂上下粘结成“变刚度-驱动”双层结构，上下两层用独立的2V直流电源控制，至此完成了变刚度软体驱动器的制备。