[发明专利]一种感知/执行共体的柔性驱动器

权利要求书

1.一种感知/执行共体的柔性驱动器，包括由柔性基体(1)和其内部的柔性驱动单元(2)构成的柔性驱动器，其特征在于：在柔性基体(1)表面及内部定域布置液态金属感知单元(3)，液态金属感知单元(3)和引线(4)连接；

所述的柔性基体(1)采用三维立体结构，柔性基体(1)内部分布有一个或多个腔体，腔体内设置柔性驱动材料，形成柔性驱动单元(2)；

所述的柔性驱动单元(2)包括液气相变驱动单元、水凝胶驱动单元、气体驱动单元和离子液体驱动单元；

每个液态金属感知单元(3)独立工作，多个液态金属感知单元(3)在柔性基体(1)及其腔体中呈现网络状优化布局，构成传感阵列，实现X、Y、Z及空间各个方向上的物理量测量，物理量为应变和温度；

当柔性基体(1)发生变形时，柔性基体(1)的膨胀或收缩同时会带动着相应液态金属感知单元(3)伸长或缩短，当液态金属伸长时，长度的增加以及横截面积的减小，会使液态金属的电阻增加；当液态金属缩短时，长度的减小以及横截面积的增加，会使液态金属的电阻减小；通过获得液态金属电阻的变化就得到柔性基体(1)在相应液态金属感知单元(3)处的应变；在柔性基体(1)表面和内部定域布置液态金属感知单元(3)，能够实现对柔性驱动器表面和体相任意位置的应变进行实时、在线测量。

2.根据权利要求1所述的一种感知/执行共体的柔性驱动器，其特征在于：所述的柔性基体(1)为柔性材料，包括PDMS、Ecoflex和水凝胶。

3.根据权利要求1所述的一种感知/执行共体的柔性驱动器，其特征在于：所述的液态金属感知单元(3)的液态金属为细线状，线宽或直径为0.01mm～1mm；液态金属为熔点低于200℃的金属单质或合金，包括镓及其合金、铋基合金。

4.根据权利要求1所述的一种感知/执行共体的柔性驱动器，其特征在于：所述的引线(4)部分嵌入柔性基体(1)中，一端与液态金属感知单元(3)连接，另一端引到柔性基体(1)外。

5.根据权利要求1所述的一种感知/执行共体的柔性驱动器，其特征在于：所述的感知/执行共体的柔性驱动器能够拓展为对柔性驱动器表面和体相任意位置的温度测量，当液态金属感知单元(3)的长度和横截面积不发生变化时，由于液态金属在不同温度下的电阻率不同，液态金属的电阻与其温度存在一一对应关系，通过引线(4)获得液态金属的电阻就得到液态金属所处位置的温度；进而通过在柔性驱动器表面和内部定域布置液态金属感知单元(3)，实现对柔性驱动器表面和内部任意位置的温度进行实时、在线测量。