[发明专利]一种基于光磁驱动的复合水凝胶软体机器人

权利要求书

1.一种基于光磁驱动的复合水凝胶软体机器人，其特征在于，包括可见光层(1)、磁响应层(2)和近红外光层(3)；所述可见光层(1)、磁响应层(2)和近红外光层(3)均为双网络交联温敏水凝胶；所述可见光层(1)内填充光响应材料；所述磁响应层(2)位于可见光层(1)和近红外光层(3)之间，所述磁响应层(2)内填充磁响应材料；所述近红外光层(3)内填充近红外光响应材料；

通过选择性的施加可见光场和匀强磁场，使可见光层(1)和磁响应层(2)产生形变，用于软体机器人产生蠕动变形；通过选择性的施加近红外光场和匀强磁场，使近红外光层(3)和磁响应层(2)产生形变，用于软体机器人产生扭转滚动。

2.权利要求1所述的基于光磁驱动的复合水凝胶软体机器人，其特征在于，所述可见光层(1)内填充可见光响应颗粒(4)，通过对填充可见光响应颗粒(4)的可见光层(1)进行电编程处理，使可见光响应颗粒(4)在可见光层(1)内部线性排列。

3.权利要求2所述的基于光磁驱动的复合水凝胶软体机器人，其特征在于，线性排列的所述可见光响应颗粒(4)在可见光层(1)内部高度方向排布密集，宽度方向排布稀疏。

4.权利要求1所述的基于光磁驱动的复合水凝胶软体机器人，其特征在于，所述磁响应层(2)内填充磁响应颗粒(5)，通过对填充磁响应颗粒(5)的磁响应层(2)进行磁编程处理，使磁响应颗粒(5)在磁响应层(2)内部简谐式排布。

5.权利要求4所述的基于光磁驱动的复合水凝胶软体机器人，其特征在于，通过外力弯曲所述磁响应层(2)，施加垂直与磁响应层(2)弯曲中心的匀强磁场，使磁响应层(2)内部的磁响应颗粒(5)磁轴的方向按照弯曲曲率变化而改变。

6.权利要求1所述的基于光磁驱动的复合水凝胶软体机器人，其特征在于，所述近红外光层(3)内填充近红外光响应颗粒(6)和钛酸钡纳米片(7)，通过对填充钛酸钡纳米片(7)的近红外光层(3)进行电编程处理，使钛酸钡纳米片(7)与近红外光层(3)边缘的夹角呈锐角。

7.权利要求6所述的基于光磁驱动的复合水凝胶软体机器人，其特征在于，在所述近红外光层(3)两端施加电场，使填充的钛酸钡纳米片(7)表面与电场方向呈90°垂直排列，所述电场方向与近红外光层(3)边缘的夹角呈钝角。