CN113799887B - 一种磁响应仿生爬行软机器人及其制备方法 - Google Patents

一种磁响应仿生爬行软机器人及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种磁响应仿生爬行软机器人及其制备方法,其中,该仿生爬行软机器人包括:磁弹性本体和磁响应驱动器;磁弹性本体为网格形,网格包括横向弹性体和纵向弹性体,其中,纵向弹性体中设置有磁性颗粒,磁性颗粒在第一磁场中被磁化以使磁弹性本体被塑形为曲线状态;磁响应驱动器用于向磁弹性本体施加第二磁场以使弹性体由水平状态变化为曲线状态。通过本申请中的技术方案,解决了软体机器人制备困难,且爬行时需要施加不同方向、不同大小的复杂磁场的问题,有助于软体机器人的普及。

Description

一种磁响应仿生爬行软机器人及其制备方法
技术领域
本申请涉及仿生机器人的技术领域,具体而言,涉及一种磁响应仿生爬行软机器人及一种磁响应仿生爬行软机器人制备方法。
背景技术
现有的爬行机器人大多是传统的刚性机器人,一般由动力系统、传动系统和执行机构组成,具有运动速度快、输出功率高的特点,但这种刚性机器人的灵活性和环境适应性差。与之相反,软体机器人由于所用材料的弹性模量低,因而可以承受大变形,具有结构简单、自适应能力强的优势,受到越来越多科研人员的关注并迅速发展。
软体机器人主要由具有刺激响应性能的活性软材料制备而成,能够模仿一些自然界中动物(如尺蠖、水母、章鱼等)复杂的运动模式,其中,软体机器人的驱动方式包括电活性驱动、水凝胶驱动、热变形驱动、磁响应驱动等。
在生物医疗领域,往往需要软体机器人在封闭受限的空间中进行远程无线驱动。在这样严苛的环境限制下,磁响应驱动下的磁响应软材料具备在外部磁场的作用下实现快速、可逆、安全和远程无线驱动的特点。同时在微米-毫米尺度下响应速度很快,在组织工程和微型工厂等方面展示了巨大的应用前景。
而现有技术中,磁响应驱动的软体机器人通常利用模具辅助充磁的方法以获得连续变化的非均匀磁化曲线分布,使该软体机器人在外部变化磁场的作用下完成向前爬行、翻转、通过障碍物等任务。
然而,由于此类软机器人在爬行时前后两端与地面的摩擦力大致相等,因此其主要依靠前后两部分外部磁场磁力的差异进行驱动。所以,需要大小和方向都随时间变化的外部磁场进行驱动,这就需要电磁领域的专业人员对每种运动模式进行单独的设计编程,不仅对电磁设备和编程技术都有很高的要求,而且工作量较为繁重,严重影响软体机器人的应用和普及。
不仅如此,由于软体机器人磁化过程中的模具生产成本较高,进而无形的增加了软体机器人的实现成本。因此,此类模具加工和辅助充磁的方法不适用于个性化定制要求较高的软体机器人的制备。
发明内容
本申请的目的在于:解决软体机器人制备困难,且爬行时需要施加不同方向、不同大小的复杂磁场的问题。
本申请第一方面的技术方案是:提供了一种磁响应仿生爬行软机器人,该仿生爬行软机器人包括:磁弹性本体和磁响应驱动器;磁弹性本体为网格形,网格包括横向弹性体和纵向弹性体,其中,纵向弹性体中设置有磁性颗粒,磁性颗粒在第一磁场中被磁化以使磁弹性本体被塑形为曲线状态;磁响应驱动器用于向磁弹性本体施加第二磁场以使弹性体由水平状态变化为曲线状态。
上述任一项技术方案中,进一步地,磁弹性本体至少包括沿长度方向设置的三组网格,磁弹性本体中设置有头部支撑点和尾部支撑点,头部支撑点位于头网格的中部,尾部支撑点位于尾网格的末端,其中,头网格的前端向上翘起,头网格的末端、中间网格以及尾网格沿向上凸起的曲线分布。
上述任一项技术方案中,进一步地,曲线状态为正弦曲线。
上述任一项技术方案中,进一步地,第一磁场为脉冲磁场,第二磁场为均匀磁场。
本申请第二方面的技术方案是:提供了一种磁响应仿生爬行软机器人制备方法,该方法包括:步骤1,采用第一柔性材料和3D打印技术制成柔性基底,并将固化后的柔性基底进行水平拉伸;步骤2,采用第二柔性材料和3D打印技术制成弹性体网格薄片;步骤3,在拉伸后的柔性基底上设置至少三个等间距分布的粘附区域,并将固化后的弹性体网格薄片粘附在粘附区域;步骤4,释放拉伸后的柔性基底,以使弹性体网格薄片由水平状态变化为曲线状态,并将柔性基底和形变后的弹性体网格薄片放置于脉冲磁场下磁化至饱和;步骤5,将弹性体网格薄片由柔性基底上取下,并将切分弹性体网格薄片以制成爬行软体机器人。
上述任一项技术方案中,进一步地,弹性体网格薄片中至少包括沿长度方向设置的五组网格,粘附区域的数量为三个,其中,第一粘附区域用于粘附弹性体网格薄片的首端,第二粘附区域用于粘附弹性体网格薄片的中间位置,第三粘附区域用于粘附弹性体网格薄片的尾端。
上述任一项技术方案中,进一步地,曲线状态为正弦曲线。
上述任一项技术方案中,进一步地,第二柔性材料为在第一柔性材料中添加磁性颗粒后的材料。
本申请的有益效果是:
本申请中的技术方案,提供了一种能够在大小和方向均恒定的均匀磁场(第二磁场)驱动下进行仿真爬行的仿生爬行软机器人。通过磁化编程的手段,对网格形式的仿生爬行软机器人进行编程,使得网格中的纵向弹性体在第一磁场中产生形变,且在无磁场时能够恢复为水平状态。并通过将头部支撑点设置在头网格的中部,将尾部支撑点设置在尾网格的末端,使得仿生爬行软机器人的磁弹性本体在第二磁场中发生形变后,不仅接触面积不同,而且头部和尾部的支撑力大小不同,进而使得在第二磁场撤销后,仿生爬行软机器人的磁弹性本体能够获得一个向前爬行的力,以实现仿生爬行软机器人的磁弹性本体能够在均匀磁场(第二磁场)的驱动下爬行,相比现有的磁响应软机器人,很大程度上降低了仿生爬行软机器人驱动磁场控制的技术难度,降低了仿生爬行软机器人的实现难度,有助于软体机器人的普及;
本申请中还提供了一种无需模具加工和辅助充磁的磁响应仿生爬行软机器人制备方法,优化了仿生爬行软机器人的制备工艺,仅通过合理的3D打印制备流程与磁化技术相结合,降低了仿生爬行软机器人的生产成本和制备难度,特别是对于生物医疗领域而言,可以极大的启发制备具有生物相容性的磁响应仿生爬行软体机器人。
附图说明
本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本申请的一个实施例的磁响应仿生爬行软机器人的示意图;
图2是根据本申请的一个实施例的受力分析的示意图;
图3是根据本申请的一个实施例的磁响应仿生爬行软机器人制备方法的示意流程图;
图4是根据本申请的一个实施例的弹性体网格薄片的示意图;
图5是根据本申请的一个实施例的拉伸装置的示意图;
图6是根据本申请的一个实施例的爬行软机器人爬行过程的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
在下面的描述中,阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是,本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一:
如图1所示,本实施例提供了一种磁响应仿生爬行软机器人,该仿生爬行软机器人包括:磁弹性本体和磁响应驱动器;其中,磁弹性本体作为一体化可持续向前爬行的柔性执行机构,磁响应驱动器用于向磁弹性本体施加一个外部远程驱动的磁场,以使得磁弹性本体在磁力-摩擦力协同作用下进行仿生爬行。
本实施例中,磁弹性本体为网格形,网格包括横向弹性体1和纵向弹性体2,其中,纵向弹性体2中设置有磁性颗粒,磁性颗粒在第一磁场中被磁化以使磁弹性本体被塑形为曲线状态;其中,曲线状态为正弦曲线。
具体的,该磁弹性本体由采用柔性材料和3D打印技术制成,其中,横向弹性体1和纵向弹性体2的柔性材料可以相同,也可以不同。
当采用相同的柔性材料时,可以选用硅胶基弹性材料作为基底材料,之后在该基底材料中添加磁性颗粒,如汝铁硼颗粒、四氧化三铁颗粒、二氧化铬粉末、铁氧体粉末、铁镍粉、铁粉,含量为1-90wt%。之后,便可用添加磁性颗粒后的硅胶基弹性材料进行磁弹性本体的打印。
当采用不同的柔性材料时,选用硅胶基弹性材料作为磁弹性本体中横向弹性体1的打印材料,选用添加磁性颗粒后的硅胶基弹性材料作为磁弹性本体中纵向弹性体2的打印材料,纵向弹性体2打印材料的具体成分不再赘述。
由于纵向弹性体2中设置有磁性颗粒,因此,可以采用磁场编程的方法,使得当施加磁场时,磁弹性本体能够在纵向弹性体2的作用下产生形变;当撤销磁场、且磁弹性本体恢复形变的过程中,磁弹性本体能够在不同摩擦力的作用下向前移动,以实现仿生爬行。
优选的,本实施例还示出一种磁弹性本体的实现方式,磁弹性本体至少包括沿长度方向设置的三组网格,磁弹性本体中设置有头部支撑点 A1和尾部支撑点A2,头部支撑点A1位于头网格的中部,尾部支撑点 A2位于尾网格的末端,其中,头网格的前端向上翘起,头网格的末端、中间网格以及尾网格沿向上凸起的曲线分布。
具体的,在3D打印磁弹性本体的过程中,首先,制备可拉伸的柔性基底和弹性体网格薄片,该弹性体网格薄片由2行5列大小相同的网格组成,其中,至少沿长度方向的网格线中含有磁性颗粒,以便作为磁弹性本体的纵向弹性体2,而沿宽度方向的网格线中是否含有磁性颗粒本实施例并不限定。
本实施例中,设定网格线宽度为1.2mm,每一网格的长度为7mm、宽度为6mm,弹性体网格薄片的厚度为1.2mm。
其次,将弹性体网格薄片的左右两端和中间位置粘接在拉伸的柔性基底上,其中,柔性基底的拉伸应变可以设为40%。待释放拉伸的柔性基底后,弹性体网格薄片的形状将由片状变为一种类似双正弦波的结构。将柔性基底和类似双正弦波结构的弹性体网格薄片一同放置于第一磁场中进行磁化直至磁饱和。
最后,将弹性体网格薄片从柔性基底上取下,弹性体网格薄片的形状将重新变为片状。为了使制成的磁弹性本体能够在磁力-摩擦力协同作用下进行仿生爬行,需要使磁弹性本体的头部摩擦力小于尾部摩擦力,因此,将弹性体网格薄片中的前两个网格切除,将双正弦波结构中剩余 5/4个波形的部分作为仿生爬行软机器人的磁弹性本体。
当向该磁弹性本体施加外部磁场时,磁弹性本体将产生形变,以使其头部支撑点A1位于头网格的中部,尾部支撑点A2位于尾网格的末端,其余部分则向上凸起,其中,头部支撑点A1与地面(移动面)的接触面积小于尾部支撑点A2与地面(移动面)的接触面积。
本实施例中,磁响应驱动器用于向磁弹性本体施加第二磁场以使磁弹性本体由水平状态变化为曲线状态。其中,第一磁场为脉冲磁场,第二磁场为均匀磁场。
如图2所示,设定磁弹性本体在第二磁场中的曲线为正弦波曲线,现对磁弹性本体的受力情况进行分析,以证明磁弹性本体在第二磁场的作用下能够进行仿生爬行。
建立坐标系XOZ,其中,原点O位于头部支撑点A1和尾部支撑点 A2的水平中线上,头部支撑点A1和尾部支撑点A2的分别受到支持力和摩擦力的作用,磁弹性体本身收到磁力矩 和重力的作用。由于爬行软体机器人在第二磁场作用下保持平衡状态,因此,可以得到以下平衡方程组:
Figure BDA0003265791650000071
式中,N1和N2分别为头部支撑点A1和尾部支撑点A2的支撑力,G为磁弹性本体的重力,L为一个正弦波的波长,约为20mm,τ为单位体积磁弹性本体受到的磁力矩,其大小由第二磁场的大小和磁弹性体材料的剩余磁化强度确定,x为磁弹性本体在坐标系XOZ中x轴的位置。
设定磁弹性本体的密度ρ=1.589g/mm3,重力加速度g=9.8m/s2,经计算磁弹性本体的体积V=286mm3,重力G=ρgV=4.45N。
设定第二磁场为方向沿竖直方向向上的均匀磁场,因此,磁力矩τ的表达式为:
Figure BDA0003265791650000072
Figure BDA0003265791650000073
M=F0 -1M0
Figure BDA0003265791650000074
M0=m[0 0 1]T
式中,R为旋转刚度矩阵,M为水平状态下的磁化矢量,B为第二磁场强度,θ为磁场驱动下的正弦波结构各点处相对水平方向的转角,F0为双正弦波构型中退化为旋转矩阵的中性轴的变形梯度张量,α为释放预应力后的双正弦波各点处相对水平方向的转角,M0为初始磁化矢量,m为磁弹性本体在第一磁场中磁化后的剩余磁化强度,取值为50000A/m。
设定释放预拉伸的柔性基底预应力后得到的双正弦波的挠度方程为:
w(x)=Acoskx
Figure BDA0003265791650000075
Figure BDA0003265791650000076
式中,w(x)为双正弦波水平方向不同位置的挠度,x为水平方向的自变量值,A为波幅,其波形示意图如图3第二行第三个图所示,经计算波幅A约为3.58mm,k为波数,εpre为预应变量,本实施例中波数k的取值约为298m-1,预应变量εpre的取值为40%。
硬磁颗粒在外加磁场作用下产生的磁力矩会导致磁弹性本体的宏观变形行为。这种变形可以用欧拉伯努利方程描述为:
Figure BDA0003265791650000081
Figure BDA0003265791650000082
I=h3b/12
A′=hb
式中,Mb表示弯矩,A′、E和I分别为磁弹性本体的截面面积、弹性模量和惯性矩,h和b分别表示磁弹性本体的厚度和宽度。
在小挠度的假设下,有
Figure BDA0003265791650000083
上述欧拉伯努利方程可以转化为:
Figure BDA0003265791650000084
通过对上面的方程求解,得到磁弹性本体在第二磁场作用下的响应波形的表达式为:
Figure BDA0003265791650000085
从而可以进一步推导出磁力矩τ的简化表达式如下所示:
Figure BDA0003265791650000086
式中,B为第二磁场强度,
Figure BDA0003265791650000087
为磁弹性本体在第二磁场作用下的响应波形的一阶导数。
将上述表达式带入平衡方程组中的
Figure BDA0003265791650000088
可得:
Figure BDA0003265791650000089
式中E=3.3×105Pa,h=1.2mm。经计算,
Figure BDA00032657916500000810
Figure BDA00032657916500000811
因此,可求得头部支撑点A1和尾部支撑点A2处的支撑力:
N1=0.46N
N2=3.99N
根据f=uN,由于头部支撑点A1处的支撑力小于尾部支撑点A2处的支撑力且两者的摩擦系数u大致相等,因此头部支撑点A1处的摩擦力小于尾部支撑点A2处的摩擦力。不仅如此,尾部支撑点A2处与地基接触面积也远大于头部支撑点A1处的接触面积,所以,当撤销第二磁场后,进一步导致磁弹性本体尾部支撑点A2处的摩擦力远大于头部支撑点A1,使其具有一个向前的推动力,因此,磁弹性本体在该推动力的作用下即可实现仿生爬行。
实施例二:
如图3所示,本实施例提供了一种磁响应仿生爬行软机器人制备方法,该方法包括:步骤1,采用第一柔性材料和3D打印技术制成柔性基底,并将固化后的柔性基底进行水平拉伸;其中,拉伸应变为10%-300%。
需要说明的是,本实施例中对3D打印技术的具体形式并不限定,可以为墨水直写技术(DIW)、立体光固化成型技术(SLA)、微立体光刻技术(PuSL),熔融沉积技术(FDM)、双光子聚合光刻(TPL)以及快速液体打印(RLP)技术等常规技术中的任一种。
具体的,可以选用硅胶基弹性材料作为柔性基底的基底材料(第一柔性材料),也可以选用水凝胶、液晶弹性体、介电弹性体以及形状记忆聚合物等材料作为柔性基底的基底材料。
本实施例以硅胶基弹性材料为例进行说明。
步骤2,采用第二柔性材料和3D打印技术制成弹性体网格薄片;其中,第二柔性材料可以是在第一柔性材料中添加磁性颗粒后的材料,即采用同一种材料打印弹性体网格薄片的横向弹性体1和纵向弹性体2;也可以采用不同的材料打印弹性体网格薄片,如弹性体网格薄片中的横向弹性体1采用第一柔性材料打印,而纵向弹性体2采用在第一柔性材料或其他材料中添加磁性颗粒后的材料进行打印。
需要说明的是,本实施例中对磁性颗粒的具体材质并不限定,可以为汝铁硼颗粒、四氧化三铁颗粒、二氧化铬粉末、铁氧体粉末、铁镍粉、铁粉中的至少一种,其含量为1-90wt%。
具体的,按照PDMS SE1700(Dow Corning Corp.):铂催化剂=10:1 的质量比添加材料、均匀搅拌并真空去除气泡配置柔性基底油墨,作为第一柔性材料,按照PDMS SE1700(Dow Corning Corp.):Ecoflex-10part B(Smooth-on Inc.):汝铁硼硬磁颗粒:纳米二氧化硅:铂催化剂=1:2:2:0.1:0.1的质量比添加材料、均匀搅拌并真空去除气泡配置复合磁性油墨,作为第二柔性材料。
分别将柔性基底油墨(第一柔性材料)和复合磁性油墨(第二柔性材料)倒入到打印料筒中,进行模型切片处理和3D打印,以制成柔性基底和弹性体网格薄片,其中,弹性体网格薄片如图4所示,打印好的柔性基底的尺寸为60mm×10mm×2mm,具体制备过程不在赘述。
本实施例中,弹性体网格薄片的厚度可根据固化后第二柔性材料的弹性模量进行设计,一般在0.5-1.5mm之间,以使弹性体网格薄片具有较低的弯曲刚度。
3D打印出的该弹性体网格薄片包括两行五列网格,即沿长度方向设置五组网格,每一组中包含两个网格,每一个网格的大小相等,网格线的宽度在0.5-2mm之间。
本实施例中,设定网格线宽度为1.2mm,每一网格的长度为7mm、宽度为6mm,弹性体网格薄片的厚度为1.2mm。
将打印好的柔性基底结构在75℃的环境下加热固化3小时,将打印好的弹性体网格薄片结构在100℃的环境下固化5小时。
步骤3,在拉伸后的柔性基底上设置至少三个等间距分布的粘附区域,并将固化后的弹性体网格薄片粘附在粘附区域;
具体的,粘附区域的数量和位置由弹性体网格薄片的长度、柔性机器人的曲线形状和制备数量等因素确定。
在上述实施例的基础上,当粘附区域设置的数量为3个时,由于弹性体网格薄片由沿长度方向设置的五组网格构成,所以,第一粘附区域用于粘附弹性体网格薄片的首端,第二粘附区域用于粘附弹性体网格薄片的中间位置,第三粘附区域用于粘附弹性体网格薄片的尾端。
如图5所示,采用现有的拉伸装置对柔性基底进行拉伸,拉伸应变为40%,随后在拉伸的基底上使用柔性基底油墨打印3个粘附区域,粘附区域的位置分别对应磁响应弹性体的首尾端(左右两端)及中间位置,如图4中虚线框所示,其中,左右两端的粘附区域覆盖弹性体网格薄片的整条边,中间位置粘贴三个纵向弹性体2与柔性基底接触的点,粘贴区域的尺寸在0.5mm左右,将弹性体网格薄片和柔性基底通过打印好的粘附区域上的油墨固定在一起。
步骤4,释放拉伸后的柔性基底,以使弹性体网格薄片由水平状态变化为曲线状态,并将柔性基底和形变后的弹性体网格薄片放置于脉冲磁场下磁化至饱和,其中,脉冲磁场M的大小在1-4T之间,优选为3.25T;
具体的,待粘附区域在75℃的环境下加热固化1小时后,释放柔性基底的拉伸应力,柔性基底收缩,在粘附区域的作用下,将弹性体网格薄片压缩为曲线形状,该曲线为正弦曲线,以将五组网格组成双正弦波结构。
需要说明的是,上述双正弦波结构的成型方法不仅包括基于力学组装的预拉伸弹性基底的方法,其它设计方法包括基于外部刺激响应(如热、光、湿度、电、PH等)、模具法、折纸法和剪纸法等也可以用来生成此类三维结构。
之后,将柔性基底连同正弦曲线状的弹性体网格薄片放置在强度为 3.25T的脉冲磁场进行磁化,直至弹性体网格薄片中的磁性颗粒达到磁饱和,以使得将弹性体网格薄片从柔性基底上取下后,当向其施加同方向得磁场时,弹性体网格薄片能够从水平状态变化为曲线状态。
步骤5,将弹性体网格薄片由柔性基底上取下,并将切分弹性体网格薄片以制成爬行软体机器人的磁弹性本体。
具体的,利用小刀将弹性体网格薄片由柔性基底上取下后,由于粘附区域处应力的释放,磁响应弹性体会恢复到最初3D打印时的形状(水平状态)。
为了使爬行软体机器人头部和尾部在由曲线状态转变为水平状态时受到不同得摩擦力,以便为爬行软体机器人提供向前蠕动的动力,将第二粘附区域左侧的两组网格切掉,即切割双正弦波结构前部正弦波约3/4 个波形的部分,使切割后的结构在磁场作用下其头部向上抬起,从而使爬行软体机器人头部支撑点A1与地面的接触面积小于其尾部支撑点A2 与地面的接触面积。
结合图3和图4可知,当切掉弹性体网格薄片的左侧网格后制成爬行软体机器人、且向其施加第二磁场B后,爬行软体机器人形变后,其头部与地面的接触面积小于尾部与地面的接触面积。
在去除第二磁场B后,基于上述的受力分析可知,由于接触面积、支撑力大小的不同,将导致爬行软体机器人头部与尾部具有不同大小的摩擦力,爬行软体机器人将向水平方向摩擦力小的方向爬行,其中,具体的受力分析不在赘述。
之后,便可将制成的爬行软体机器人放置在大小和方向都不变的外部均匀磁场B(第二磁场),采用循环驱动的方式,使得爬行软体机器人能够模仿尺蠖连续的向前爬行,其爬行结果如图6所示。
以上结合附图详细说明了本申请的技术方案,本申请提出了一种磁响应仿生爬行软机器人及其制备方法,其中,该仿生爬行软机器人包括:磁弹性本体和磁响应驱动器;磁弹性本体为网格形,网格包括横向弹性体和纵向弹性体,其中,纵向弹性体中设置有磁性颗粒,磁性颗粒在第一磁场中被磁化以使磁弹性本体被塑形为曲线状态;磁响应驱动器用于向磁弹性本体施加第二磁场以使弹性体由水平状态变化为曲线状态。通过本申请中的技术方案,解决了软体机器人制备困难,且爬行时需要施加不同方向、不同大小的复杂磁场的问题,有助于软体机器人的普及。
本申请中的步骤可根据实际需求进行顺序调整、合并和删减。
本申请装置中的单元可根据实际需求进行合并、划分和删减。
尽管参考附图详地公开了本申请,但应理解的是,这些描述仅仅是示例性的,并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定,并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对发明所作的各种变型、改型及等效方案。

Claims (2)

1.一种磁响应仿生爬行软机器人制备方法,其特征在于,该方法包括:
步骤1,采用第一柔性材料和3D打印技术制成柔性基底,并将固化后的柔性基底进行水平拉伸;
步骤2,采用第二柔性材料和3D打印技术制成弹性体网格薄片;
步骤3,在拉伸后的柔性基底上设置至少三个等间距分布的粘附区域,并将固化后的弹性体网格薄片粘附在所述粘附区域;
步骤4,释放拉伸后的柔性基底,以使所述弹性体网格薄片由水平状态变化为曲线状态,并将所述柔性基底和形变后的弹性体网格薄片放置于脉冲磁场下磁化至饱和;
步骤5,将所述弹性体网格薄片由所述柔性基底上取下,并将切分所述弹性体网格薄片以制成爬行软体机器人;
所述曲线状态为正弦曲线,所述弹性体网格薄片中至少包括沿长度方向设置的五组网格,所述粘附区域的数量为三个,将弹性体网格薄片中的前两个网格切除,将双正弦波结构中剩余5/4个波形的部分作为仿生爬行软机器人的磁弹性本体;
其中,第一粘附区域用于粘附所述弹性体网格薄片的首端,第二粘附区域用于粘附所述弹性体网格薄片的中间位置,第三粘附区域用于粘附所述弹性体网格薄片的尾端。
2.如权利要求1所述的磁响应仿生爬行软机器人制备方法,其特征在于,所述第二柔性材料为在所述第一柔性材料中添加磁性颗粒后的材料。
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