[发明专利]软体机器人的制造方法

权利要求书

1.一种软体机器人的制造方法，包括以下步骤：

制备软体机器人的执行器部件的模具；

制备水凝胶混合物，所述水凝胶混合物包括；琼脂糖、丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂和去离子水；

加热所述水凝胶混合物，直至所述琼脂糖完全溶解，并且保持所述水凝胶混合物为液体形式；

将液体形式的所述水凝胶混合物导入所述模具中；

将导入有所述水凝胶混合物的所述模具进行冷却，直至形成琼脂糖凝胶；

将导入有所述水凝胶混合物的所述模具暴露在紫外线下，并且不断转动或翻转所述模具，使得紫外线均匀照射在所述水凝胶混合物上，以致所述丙烯酰胺聚合形成聚丙烯酰胺，所述水凝胶混合物由此形成双网络水凝胶；

将形成有所述双网络水凝胶的所述模具在室温下冷却；

将所述双网络水凝胶从所述模具中脱模出来，得到基于双网络水凝胶的执行器部件，所述执行器部件包括三个气动空腔；以及

通过柔性管将所述执行器部件的所述三个气动空腔分别连接至三个由电机驱动的气体注射泵。

2.根据权利要求1所述的软体机器人的制造方法，其特征在于，所述模具包括：

外壳，其为圆柱形；

圆柱销，其沿着所述外壳的轴心设置在所述外壳内部的中心位置；以及

三个矩形销，其绕所述圆柱销在所述外壳内部等间距设置；

其中，在所述外壳的底部开设有通孔，所述通孔适于向所述外壳内部导入所述水凝胶混合物。

3.根据权利要求1所述的软体机器人的制造方法，其特征在于，所述模具由丙烯酸制成。

4.根据权利要求1所述的软体机器人的制造方法，其特征在于，所述水凝胶混合物包括126.74mg的琼脂糖、2.85ml的丙烯酰胺、0.15ml的5mg/ml的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、35.99mg的光引发剂和2.00ml的去离子水。

5.根据权利要求1所述的软体机器人的制造方法，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮。

6.根据权利要求1所述的软体机器人的制造方法，其特征在于，将液体形式的所述水凝胶混合物导入所述模具中包括将所述模具浸入填充有所述水凝胶混合物的容器中，使用吸力将所述水凝胶混合物吸入所述模具中。

7.根据权利要求1所述的软体机器人的制造方法，其特征在于，导入有所述水凝胶混合物的所述模具暴露在紫外线下120分钟。

8.根据权利要求1所述的软体机器人的制造方法，其特征在于，在将所述双网络水凝胶从所述模具中脱模出来后，采用绕线机在得到的基于双网络水凝胶的所述执行器部件的外表面生成螺纹。

9.根据权利要求1所述的软体机器人的制造方法，其特征在于，所述方法还包括通过改变N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的浓度或导入有所述水凝胶混合物的所述模具暴露在紫外线下的持续时间，改变得到的基于双网络水凝胶的所述执行器部件的弹性、强度和刚度。

10.根据权利要求1所述的软体机器人的制造方法，其特征在于，所述方法还包括将基于双网络水凝胶的所述执行器在低于零摄氏度的温度下保存。