CN113370244A - 一种可编程操纵柔性执行器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可编程操纵柔性执行器，其包括：柔性双层膜，其包括叠压的聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层；两组条状的夹装箔，其用于夹装所述柔性双层膜的组合体；两组所述夹装箔从所述碳纳米管层一侧缠绕，经过所述聚二甲基硅氧烷层后到达所述碳纳米管层的另一侧；所述碳纳米管层表面的夹装箔呈中间断裂的两段结构；两组所述夹装箔倾斜设置在柔性双层膜上，且两组所述夹装箔相互平行。本发明通过在柔性双层膜上夹装两组夹装箔，在对其进行激光照射时，其爬行距离变长，同时偏移量较小，从而改变了原本的运动轨迹，能够满足实际生活中的各种需求；在不破坏柔性双层膜材料本身的情况下，能够增强柔性双层膜结构的稳定性。

Description

一种可编程操纵柔性执行器及其制备方法

技术领域

本发明涉及柔性执行器领域，特别是涉及一种可编程操纵柔性执行器及其制备方法。

背景技术

自折叠柔性执行器是一种新兴的智能结构。柔性执行器的组成层在受到外部刺激下能够进行自主重构，组成层在外部的刺激下能够表现出不同的机械行为，如在电场、残余应力、电化学相互作用、pH、生物酶、溶剂浓度、含水量、温度、光等刺激下，能够实现不同的运动。柔性执行器在电子、光学、储能、机器人、微流体、传感、驱动、组织工程、药物传递等学科具有广泛的应用。由于柔性执行器的单一的双层膜结构的运动规律固定，无法满足实际生活中的各种需求，因此有必要设计出一种可编程操纵柔性执行器来满足各种需求。

发明内容

基于此，为了克服单一柔性双层膜运动规律固定的问题，提供一种可编程操纵柔性执行器及其制备方法。

本发明采用以下技术方案实现：一种可编程操纵柔性执行器，其包括：

柔性双层膜，其包括相互叠压的长条状的聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层；所述柔性双层膜在自然状态下呈拱形，且所述碳纳米管层位于拱形结构中向外凸出的一侧；所述聚二甲基硅氧烷层位于拱形结构中内凹的一侧；以及

两组条状的夹装箔，其用于夹装所述柔性双层膜的组合体；两组所述夹装箔从所述碳纳米管层的其中一侧缠绕，经过所述聚二甲基硅氧烷层后到达所述碳纳米管层的另一侧；所述碳纳米管层表面的夹装箔呈中间断裂的两段结构；

两组所述夹装箔倾斜夹装在长条状的柔性双层膜的两端上，且两组所述夹装箔相互平行；所述夹装箔位于所述碳纳米管层上的部分与位于所述聚二甲基硅氧烷层上的部分位置对应。

作为上述方案的进一步改进，所述夹装箔包括：

夹装箔一，其形状呈平行四边形，位于所述碳纳米管层上，且夹装箔一与夹装箔二的一端固定；

夹装箔二，其形状呈平行四边形，且倾斜设置在所述聚二甲基硅氧烷层上；所述夹装箔二远离所述夹装箔一的一端与夹装箔三固定；以及

夹装箔三，其形状与所述夹装箔一相同，且与所述夹装箔一位于所述碳纳米管层上；所述夹装箔一、夹装箔二以及夹装箔三在自然条件下呈S形排布；所述夹装箔一与夹装箔三的长度之和小于夹装箔二的长度；所述夹装箔一与夹装箔三位于碳纳米管层表面的部分之间有间隙。

作为上述方案的进一步改进，两组所述加装箔的安装位置与对应的所述柔性双层膜的端部的距离相同；两组所述夹装箔之间的间距与所述柔性双层膜的长度之间的比值在0.4～0.5之内。

作为上述方案的进一步改进，所述柔性双层膜的形状是长度为10mm、宽度为4mm的长方形；两组所述夹装箔之间的间距为5mm；所述夹装箔一的形状是底边长为0.5mm、高为1mm、锐角为80°的平行四边形；所述夹装箔二的形状是底边长为0.5mm、高为4.2mm、锐角为80°的平行四边形；所述夹装箔二的两个长为0.5mm的底边分别与所述夹装箔一与所述夹装箔三的长为0.5mm的底边相连。

作为上述方案的进一步改进，所述夹装箔为铝箔。

本发明还公开了一种柔性执行器操纵装置，其包括照射元件，其对所述的柔性执行器进行操纵；定义所述长条状的柔性双层膜的较长的边为长边，较短的边为短边；所述照射元件对所述柔性双层膜的碳纳米管层进行照射，其光线沿着所述长边的中心部分从一端照射到另一端，以驱动所述柔性双层膜爬行

作为上述方案的进一步改进，所述照射元件采用近红外激光器，且近红外激光器的辐射距离为10cm，功率为200mW。

本发明还公开了一种可编程操纵柔性执行器的制备方法，其用于制备可编程操纵柔性执行器，所述柔性执行器的制备方法包括柔性双层膜的制备方法和夹装箔的切割方法；其中，所述柔性双层膜的制备方法包括步骤：

步骤S1、在基板上对碳纳米管的悬浮液进行蒸发处理，得到固化的碳纳米管层；

步骤S2、将粘性聚二甲基硅氧烷混合物均匀涂抹在所述碳纳米管层上，并在100℃的条件下进行固化，得到双层薄膜；

在步骤S3中，所述双层薄膜的切割方法包括步骤：

步骤S31、将所述双层薄膜放置在加工平台上；

步骤S32、对飞秒激光器进行工作参数设置，所述飞秒激光器的参数设置为：激光脉冲宽度为400fs、波长为1030nm、基频为1MHz、激光脉冲能量为100mw、激光扫描速度为1mm/s、扫描次数为10次；

步骤S33、通过衰减片调节所述飞秒激光器的激光光束功率，使得飞秒激光器产生的激光光束达到切割功率的要求；

步骤S34、通过振镜调节飞秒激光器的激光光束的方向，通过激光光束对双层薄膜进行加工，得到所述柔性双层膜。

本发明还公开了一种可编程操纵柔性执行器的制备装置，其采用可编程操纵柔性执行器的制备方法对柔性执行器进行制备，所述制备装置包括：

加工平台，其用于放置待加工样品，

飞秒激光器，其用于射出初始激光光束；

衰减片，其用于调节所述初始激光光束的功率，得到目标激光光束；

振镜，其用于对所述目标激光光束进行折射，并通过自身振动使折射的目标激光光束沿着特定的路径运动，完成切割过程；以及

控制器，其用于调节飞秒激光器和振镜的工作参数。

本发明的有益效果为：

1、在柔性双层膜上夹装两组夹装箔，在对其进行激光照射时，其爬行距离变长，同时偏移量较小，从而改变了原本的运动轨迹，能够满足实际生活中的各种需求；同时在不破坏柔性双层膜材料本身的情况下，能够增强柔性双层膜结构的稳定性。

2、通过对柔性执行器施加不同辐射距离和功率的激光光束，柔性执行器的运动轨迹会按照一定的规律变化，从而实现了对柔性执行器运动轨迹的可控，以满足不同场景的需求。

3、在对柔性执行器进行制备时，对柔性双层膜和夹装箔分别进行制备，通过飞秒激光器能够输出不同强度的激光光束，从而能够对不同材质进行切割，同时通过控制振镜的振动，能够对激光光束进行折射，从而切割出不同形状的产品。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种可编程操纵柔性执行器中柔性执行器的结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的一种可编程操纵柔性执行器中夹装箔的结构示意图。

图3为图1中柔性执行器的夹装箔安装在柔性双层膜的示意图，其中，(a)部分为柔性双层膜的一面的示意图，(b)部分为柔性双层膜的另一面的示意图。

图4为本发明实施例1提供的一种可编程操纵柔性执行器中柔性双层膜与柔性执行器在近红外激光照射时的运动对比图，其中，(a)部分为柔性双层膜的运动组图，(b)部分为柔性执行器的运动组图。

图5为本发明实施例2提供的一种柔性执行器操纵装置的结构示意图。

图6为本发明实施例3提供的一种可编程操纵柔性执行器的制备方法中柔性双层膜的制备方法的流程图。

图7为本发明实施例3提供的一种可编程操纵柔性执行器的制备方法中夹装箔的切割方法的流程图。

图8为本发明实施例4提供的一种可编程操纵柔性执行器的制备装置的结构示意图。

图中：1、夹装箔；11、夹装箔一；12、夹装箔二；13、夹装箔三；2、柔性双层膜；3、近红外激光器；4、计算机；5、飞秒激光器；6、衰减片；7、振镜；8、加工平台。

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，本实施例介绍了一种可编程操纵柔性执行器，其包括柔性双层膜2和夹装箔1。

其中，柔性双层膜2在生产过程中，因受热时呈长条形，自然冷却状态下呈拱形。柔性双层膜包括叠压的长条状的聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层，且所述碳纳米管层位于拱形结构中向外凸出的一侧；所述聚二甲基硅氧烷层位于拱形结构中内凹的一侧。

夹装箔1的数量为两组，且其呈条状。夹装箔1用于夹装所述柔性双层膜2的组合体。两组所述夹装箔1从所述碳纳米管层的其中一侧缠绕，经过所述聚二甲基硅氧烷层后到达所述碳纳米管层的另一侧。所述碳纳米管层表面的夹装箔1呈中间断裂的两段结构。两组所述夹装箔1倾斜夹装在长条状的柔性双层膜2的两端上，且两组所述夹装箔1相互平行。两组所述加装箔1的安装位置与对应的所述柔性双层膜2的端部的距离相同。所述夹装箔1位于所述碳纳米管层的部分与位于所述聚二甲基硅氧烷层的部分位置对应。

请参阅图2，两组所述夹装箔1之间的间距与所述柔性双层膜2的长度之间的比值在0.4～0.5之内。在本实施例中，优选的，柔性双层膜2的长度为10mm，宽度为4mm，两组夹装箔1之间的间距为5mm。其中，夹装箔1的材质不加限制，可以为8011铝箔，也可以为其他型号的铝箔，本实施例中，优选的为8011铝箔。夹装箔1包括夹装箔一11、夹装箔二12以及夹装箔三13。

其中，夹装箔一11的形状呈平行四边形，其夹装在碳纳米管层上，夹装箔一11与夹装箔二12的一端固定。在本实施例中，夹装箔一11优选为底边长为0.5mm、高为1mm、锐角为80°的平行四边形。

夹装箔二12的形状呈平行四边形，其夹装在聚二甲基硅氧烷层上。夹装箔二12与夹装箔一11两者相连的一端的长度相等。在本实施例中，夹装箔二12优选为底边长为0.5mm、高为4.2mm、锐角为80°的平行四边形。

夹装箔三13与夹装箔一11的大小相同，其夹装在碳纳米管层上。夹装箔三13的一端与夹装箔二12远离夹装箔一11的一端固定。夹装箔三13与夹装箔二12两者相连的一端的长度相等。在本实施例中，夹装箔一11优选为底边长为0.5mm、高为1mm、锐角为80°的平行四边形。

夹装箔一11、夹装箔二12以及夹装箔三13依次连接，且夹装箔二12的两个长为0.5mm的底边分别与所述夹装箔一11和所述夹装箔三13的长为0.5mm的底边相连。夹装箔一11、夹装箔二12以及夹装箔三13呈S形排布，且夹装箔一11、夹装箔二12以及夹装箔三13倾斜夹装在所述柔性双层膜2的表面。

请参阅图3中的(a)和(b)部分，夹装箔一11与夹装箔二12的连接处通过弯曲，使得夹装箔一11与夹装箔二12分别夹装在柔性双层膜2的两层膜上。夹装箔二12与夹装箔三13的连接处通过弯曲，使得夹装箔二12与夹装箔三13分别夹装在柔性双层膜2的两层膜上，且夹装箔一11与夹装箔三13位于柔性双层膜2的同一层膜上。其中，两组夹装箔1的夹装箔二12可以位于柔性双层膜2的同一层膜上，也可分别位于柔性双层膜2的聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层两层膜上，只要能够保持对柔性双层膜2进行夹装即可。将两组夹装箔1夹装在柔性双层膜2上，即可得到柔性执行器。

由于柔性双层膜2是由聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层两层膜组成的，且聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层这两层膜材料的热膨胀系数显著不同，有较大的差异。因此当向柔性双层膜2的一层膜上沿着对称轴从后向前进行扫描照射时，柔性双层膜2的后部会被挤压变形，从而产生一个推动力，使柔性双层膜2向前蠕动。

请参阅图4中的(a)部分，将柔性双层膜2放在刻度纸上，且柔性双层膜2上未安装夹装箔1，采用近红外激光器3对柔性双层膜2进行照射，沿着柔性双层膜2的对称轴部分从一端照射到另一端，以此驱动柔性双层膜2爬行。其中，近红外激光器3的辐射距离为10cm，功率为200mW。从图(a)中可以看出，在160秒内，柔性执行器向前爬行了6.5mm，向右爬行了11.3mm。

请参阅图4中的(b)部分，将柔性执行器放在刻度纸上，采用近红外激光器3对柔性执行器的柔性双层膜2进行照射，沿着柔性双层膜2的对称轴部分从一端照射到另一端，以此驱动柔性执行器爬行。其中，近红外激光器3的辐射距离为10cm，功率为200mW。从图(b)中可以看出，在160秒内，柔性执行器向前爬行了9.7mm，向右爬行了0.3mm。

由于聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层的热膨胀系数显著不同，当对碳纳米管层的较长的边的中心轴部分从后向前进行激光照射时，聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层都会产生一定的形变量，且聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层的形变量不同。柔性双层膜2的后部会被挤压变形，从而产生一个推动力，使柔性双层膜2向前蠕动。

由上述对照实验可以得知，在160秒内，柔性执行器与柔性双层膜2进行对比可以发现，柔性执行器向前爬行的距离比柔性双层膜2向前爬行的距离多2.8mm，柔性执行器向右爬行的距离比柔性双层膜2向右爬行的距离少11mm，同时，柔性执行器仅向右爬行了0.3mm。相对于柔性执行器2而言，柔性执行器的运动轨迹更可控。

在本实施例中，单一的柔性双层膜2在受到激光照射时，其向右爬行的距离较长，而安装了夹装箔1后，在相同情况下，其向前爬行的距离增加了，而向右爬行的距离减小了，且仅仅向右爬行了0.3mm。因此，在安装了夹装箔1后，柔性双层膜2的爬行轨迹可控，且爬行时偏移量较小。

由此可知，在柔性双层膜2上夹装两组夹装箔1后，能够改变柔性双层膜2的运动轨迹，在不破坏柔性双层膜2材料本身的情况下，能够满足实际生活中的各种需求。同时，在柔性双层膜2上夹装两组夹装箔1，能够增强柔性双层膜2本身结构的稳定性，从而对柔性双层膜2的结构进行保护，防止柔性双层膜2在运动过程中其结构因聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层的形变量不同而被破坏。

实施例2

请参阅图5，本实施例介绍了一种柔性执行器操纵装置，其用于对实施例1介绍的一种编程操纵柔性执行器内的柔性执行器进行操作。柔性执行器操纵装置包括照射元件。

定义所述长条状的柔性双层膜的较长的边为长边，较短的边为短边；所述照射元件对所述柔性双层膜的碳纳米管层进行照射，其光线沿着所述长边的中心部分从一端照射到另一端，以驱动所述柔性双层膜爬行。光纤依次经过两个夹装箔1。所述照射元件采用近红外激光器3，且近红外激光器3的辐射距离为10cm，功率为200mW。

在本实施例中，当近红外激光器3的辐射距离和光线的功率固定时，柔性执行器的运动轨迹是固定的。而当近红外激光器3的辐射距离和光线的功率变化时，柔性执行器的运动轨迹会按照一定的规律变化，从而能够实现对柔性执行器的运动轨迹的可控。因此能够在不同场景下能够实现不同的功能，通过改变近红外激光器3的辐射距离和光线的功率，能够改变柔性执行器的运动轨迹，从而可以对柔性执行器的运动轨迹进行编程，以满足不同场景的需求。

实施例3

请参阅图6，本实施例介绍了一种编程操纵柔性执行器的制备方法，其用于对实施例1介绍的一种可编程操纵柔性执行器进行制备。在对可编程操纵柔性执行器进行制备时，需要分别对柔性双层膜2和夹装箔1进行制备。

其中，柔性双层膜2的制备方法包括步骤：

步骤S1、在基板上对碳纳米管的悬浮液进行蒸发处理，得到固化的碳纳米管层。其中，基板可以为玻璃基板，也可以为其他材质的基板，只要能够承载碳纳米管的悬浮液即可。

步骤S2、将粘性聚二甲基硅氧烷混合物均匀涂抹在所述碳纳米管层上，并在100℃的条件下进行固化，得到双层薄膜。其中，在将粘性聚二甲基硅氧烷混合物均匀涂抹在所述碳纳米管层上后，可以通过烤箱对其进行烘干固化，也可通过其他加热设备对其烘干固化，只要能够保持100℃左右的环境温度即可。

步骤S3、按照所需的形状和尺寸对所述双层薄膜进行切割，得到柔性双层膜2。所述双层薄膜的切割方法包括步骤：

步骤S31、将所述双层薄膜放置在加工平台8上。

步骤S32、对飞秒激光器5进行工作参数设置，所述飞秒激光器5的参数设置为：激光脉冲宽度为400fs、波长为1030nm、基频为1MHz、激光脉冲能量为100mw、激光扫描速度为1mm/s、扫描次数为10次。飞秒激光器5的型号不加限制，本实施例中，优选的，飞秒激光器5的型号为BlueCut光纤飞秒激光器。其中，在控制飞秒激光器5工作时，可以通过控制器控制其工作，也可以通过计算机4控制其工作。

步骤S33、通过衰减片6调节所述飞秒激光器7的激光光束功率，使得飞秒激光器5产生的激光光束达到切割功率的要求。飞秒激光器5的激光光束可以通过衰减片6来调节激光光束功率的大小。

步骤S34、通过振镜7调节飞秒激光器5的激光光束的方向，通过激光光束对双层薄膜进行加工，得到所述柔性双层膜2。其中，可以通过计算机4控制振镜7的工作，以调节激光光束的照射位置，通过计算机4预先输入一个形状，能够通过激光光束在双层薄膜上扫描出一个形状，从而得到需要的特定结构的柔性双层膜2。

请参阅图7，所述夹装箔的切割方法包括步骤：

步骤一、将铝箔片放置在加工平台8上。

步骤二、对飞秒激光器5进行工作参数设置，所述飞秒激光器5的工作参数为：激光脉冲宽度为400fs、波长为1030nm、基频为1MHz、激光脉冲能量为800mw、激光扫描速度为1mm/s、扫描次数为20次。飞秒激光器5的型号不加限制，本实施例中，优选的，飞秒激光器5的型号为BlueCut光纤飞秒激光器。其中，在控制飞秒激光器5工作时，可以通过控制器控制其工作，也可以通过计算机4控制其工作。

步骤三、通过衰减片6调节所述飞秒激光器5的激光光束功率，使得飞秒激光器5产生的激光光束达到切割功率的要求。

步骤四、通过振镜7调节飞秒激光器5的激光光束的方向，通过激光光束5对铝箔片进行加工，得到所述夹装箔1。其中，可以通过计算机4控制振镜7的工作，以调节激光光束的照射位置，通过计算机4预先输入一个特定的轨迹，能够通过激光光束在铝箔片上扫描出特定的轨迹，从而得到需要的特定结构的夹装箔1。重复步骤一到四，即可得到两组夹装箔1。将两个夹装箔1夹装在柔性双层膜2上，即可得到柔性执行器。

在本实施例中，对柔性执行器进行加工制备时，分别对柔性双层膜2和夹装箔1进行制备。而对柔性双层膜2进行制备时，首先需要制备出碳纳米管层，之后在碳纳米管层上均匀涂抹粘性聚二甲基硅氧烷后，进行固化，得到双层薄膜。分别对双层薄膜和铝箔片进行切割，将其切割出特定形状，以满足不同场景的需求。

其中，计算机4控制飞秒激光器5发出一个激光光束，通过衰减片6调节所述飞秒激光器5的激光光束功率，使得飞秒激光器5产生的激光光束达到切割功率的要求。之后通过振镜7对激光光束折射，以使激光光束照射到铝箔片和双层薄膜上；通过计算机4预先输入一个特定的形状，从而控制振镜7自身振动使折射的激光光束沿着特定的路径运动，完成切割过程，从而得到特定形状的柔性双层膜2和夹装箔1。通过对计算机4输入不同的形状，能够得到不同形状的柔性双层膜2和夹装箔1，从而能够满足实际生产需求。

实施例4

请参阅图8，本实施例介绍了一种可编程操纵柔性执行器的制备装置，其采用实施例3介绍的一种可编程操纵柔性执行器的制备方法对柔性执行器进行制备。所述制备装置包括：飞秒激光器5、衰减片6、振镜7、加工平台8以及控制器。

飞秒激光器5用于射出初始激光光束。飞秒激光器5的参数可调，从而能够射出参数不同的初始激光光束，以实现对不同样品的切割。其中，对铝箔片进行切割时，设置的参数为：激光脉冲宽度为400fs、波长为1030nm、基频为1MHz、激光脉冲能量为800mw、激光扫描速度为1mm/s、扫描次数为20次；对双层薄膜进行切割时，设置的参数为：激光脉冲宽度为400fs、波长为1030nm、基频为1MHz、激光脉冲能量为100mw、激光扫描速度为1mm/s、扫描次数为10次。

衰减片6用于调节所述初始激光光束的功率，得到目标激光光束。

振镜7用于对所述目标激光光束进行折射，并通过自身振动使折射的目标激光光束沿着特定的形状运动，得到切割激光光束。其中，可以通过控制器控制振镜7的工作，以调节激光光束的照射位置，通过控制器预先输入一个特定的轨迹，能够通过激光光束在样品上切割出特定的形状，控制器可以为计算机4。所述切割激光光束的运动轨迹通过计算机4输入。

加工平台8用于放置待加工样品，切割激光光束用于对加工样品进行切割。

在本实施例中，通过调整飞秒激光器5的各项参数，能够射出不同类型的激光光束，从而能够对不同材质的样品进行切割，满足实际生活需求。同时，本实施例中的可编程操纵柔性执行器的制备装置，其结构较为简单，成本较低，能够切割出不同形状的产品，从而能够满足不同场景的需求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种可编程操纵柔性执行器，其特征在于，其包括：

柔性双层膜，其包括相互叠压的长条状的聚二甲基硅氧烷层和碳纳米管层；所述柔性双层膜在自然状态下呈拱形，且所述碳纳米管层位于拱形结构中向外凸出的一侧；所述聚二甲基硅氧烷层位于拱形结构中内凹的一侧；以及

两组条状的夹装箔，其用于夹装所述柔性双层膜的组合体；两组所述夹装箔从所述碳纳米管层的其中一侧缠绕，经过所述聚二甲基硅氧烷层后到达所述碳纳米管层的另一侧；所述碳纳米管层表面的夹装箔呈中间断裂的两段结构；

两组所述夹装箔倾斜夹装在长条状的柔性双层膜的两端上，且两组所述夹装箔相互平行；所述夹装箔位于所述碳纳米管层上的部分与位于所述聚二甲基硅氧烷层上的部分位置对应。

2.根据权利要求1所述的可编程操纵柔性执行器，其特征在于，所述夹装箔包括：

夹装箔一，其形状呈平行四边形，位于所述碳纳米管层上，且夹装箔一与夹装箔二的一端固定；

夹装箔二，其形状呈平行四边形，且倾斜设置在所述聚二甲基硅氧烷层上；所述夹装箔二远离所述夹装箔一的一端与夹装箔三固定；以及

夹装箔三，其形状与所述夹装箔一相同，且与所述夹装箔一位于所述碳纳米管层上；所述夹装箔一、夹装箔二以及夹装箔三在自然条件下呈S形排布；所述夹装箔一与夹装箔三的长度之和小于夹装箔二的长度；所述夹装箔一与夹装箔三位于碳纳米管层表面的部分之间有间隙。

3.根据权利要求1所述的可编程操纵柔性执行器，其特征在于：两组所述加装箔的安装位置与对应的所述柔性双层膜的端部的距离相同；两组所述夹装箔之间的间距与所述柔性双层膜的长度之间的比值在0.4～0.5之内，。

4.根据权利要求1所述的可编程操纵柔性执行器，其特征在于，所述柔性双层膜的形状是长度为10mm、宽度为4mm的长方形；两组所述夹装箔之间的间距为5mm；所述夹装箔一的形状是底边长为0.5mm、高为1mm、锐角为80°的平行四边形；所述夹装箔二的形状是底边长为0.5mm、高为4.2mm、锐角为80°的平行四边形；所述夹装箔二的两个长为0.5mm的底边分别与所述夹装箔一与所述夹装箔三的长为0.5mm的底边相连。

5.根据权利要求4所述的可编程操纵柔性执行器，其特征在于，所述夹装箔为铝箔。

6.一种柔性执行器操纵装置，其特征在于，其包括照射元件，其对如权利要求1-5任意一项所述的柔性执行器进行操纵；定义所述长条状的柔性双层膜的较长的边为长边，较短的边为短边；所述照射元件对所述柔性双层膜的碳纳米管层进行照射，其光线沿着所述长边的中心部分从一端照射到另一端，以驱动所述柔性双层膜爬行。

7.根据权利要求6所述的柔性执行器操纵装置，其特征在于，所述照射元件采用近红外激光器，且近红外激光器的辐射距离为10cm，功率为200mW。

8.一种可编程操纵柔性执行器的制备方法，其用于制备如权利要求1-7任意一项所述的可编程操纵柔性执行器，其特征在于，所述柔性执行器的制备方法包括柔性双层膜的制备方法和夹装箔的切割方法；其中，所述柔性双层膜的制备方法包括步骤：

步骤S1、在基板上对碳纳米管的悬浮液进行蒸发处理，得到固化的碳纳米管层；

步骤S2、将粘性聚二甲基硅氧烷混合物均匀涂抹在所述碳纳米管层上，并在100℃的条件下进行固化，得到双层薄膜；

步骤S3、按照所需的形状和尺寸对所述双层薄膜进行切割，得到柔性双层膜；

所述夹装箔的切割方法包括步骤：

步骤一、将铝箔片放置在加工平台上；

步骤二、对飞秒激光器进行工作参数设置，所述飞秒激光器的工作参数为：激光脉冲宽度为400fs、波长为1030nm、基频为1MHz、激光脉冲能量为800mw、激光扫描速度为1mm/s、扫描次数为20次；

步骤三、通过衰减片调节所述飞秒激光器的激光光束功率，使得飞秒激光器产生的激光光束达到切割功率的要求；

步骤四、通过振镜调节飞秒激光器的激光光束的方向，通过激光光束对铝箔片的切割，得到所述夹装箔。

9.根据权利要求8所述的可编程操纵柔性执行器的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述双层薄膜的切割方法包括步骤：

步骤S31、将所述双层薄膜放置在加工平台上；

步骤S32、对飞秒激光器进行工作参数设置，所述飞秒激光器的参数设置为：激光脉冲宽度为400fs、波长为1030nm、基频为1MHz、激光脉冲能量为100mw、激光扫描速度为1mm/s、扫描次数为10次；

步骤S33、通过衰减片调节所述飞秒激光器的激光光束功率，使得飞秒激光器产生的激光光束达到切割功率的要求；

步骤S34、通过振镜调节飞秒激光器的激光光束的方向，通过激光光束对双层薄膜进行加工，得到所述柔性双层膜。

10.一种可编程操纵柔性执行器的制备装置，其特征在于，其采用如权利要求8或9所述的可编程操纵柔性执行器的制备方法对柔性执行器进行制备，所述制备装置包括：

加工平台，其用于放置待加工样品，

飞秒激光器，其用于射出初始激光光束；

衰减片，其用于调节所述初始激光光束的功率，得到目标激光光束；

振镜，其用于对所述目标激光光束进行折射，并通过自身振动使折射的目标激光光束沿着特定的路径运动，完成切割过程；以及

控制器，其用于调节飞秒激光器和振镜的工作参数。

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