形状可编程磁像素软体机器人

磁响应软体机器人借助磁场实现可编程形状调控并产生多样动作。磁软体机器人的形状控制基于弹性基体中磁性颗粒有序分布引起的磁各向异性。在以往技术中，磁编程与制造工艺耦合，磁性颗粒取向无法修改，给磁软体机器人的设计与使用带来限制。本文提出一种具形状可编程功能的磁像素机器人。通过将 NdFeB/镓复合材料封装于硅胶外壳，制备出具有晶格结构的热磁响应功能薄膜。基于热辅助磁化技术，我们实现了薄膜上离散磁化区域分布。据此，我们提出一种磁编码技术以实现软体机器人的数学响应动作设计。利用这些方法，我们制备了若干基于折纸结构的磁软体机器人。实验表明，机器人的行为模式可通过磁编码技术灵活且重复地调控。该工作为软体机器人的程序化形状调控与运动设计提供了基础。