(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210483981.4 (22)申请日 2022.05.05 (71)申请人 苏州大学 地址 215000 江苏省苏州市相城区济学路8 号 (72)发明人 杨浩　李庆伟　孙妍珺　牛福洲　 孙立宁　 (74)专利代理 机构 苏州见山知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32421 专利代理师 袁丽花 (51)Int.Cl. B25J 7/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 磁控仿生机 器人及其控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种磁控仿生机器人及其控 制方法。 本发 明实施例所提供的磁控仿生机器人 包括头部、 尾部和杆部， 结构非常简单； 磁控仿生 机器人头部和尾部分别具有磁性且磁性方向相 反， 连接尾部和头部的杆部具有弹性和柔性， 可 以有效地适应磁控仿生机器人的运动且在磁场 消失的时候可自行恢复， 有效地提高磁控仿生机 器人的运动控制精度。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114986476 A 2022.09.02 CN 114986476 A 1.一种磁控仿生机器人， 其特 征在于， 所述磁控仿生机器人包括： 头部， 所述头 部具有磁性； 尾部， 所述尾部具有磁性， 所述尾部的磁性方向与所述头 部的磁性方向相反； 杆部， 所述杆部的一端连接所述头部， 所述杆部的另一端连接所述尾部； 所述杆部具有 柔性和弹性； 在磁场作用于所述磁控仿生机器人时， 所述头部和所述尾部分别受到相应的磁场力， 所述杆部产生弯曲变形与流体相互作用产生驱动力使 所述磁控仿生机器人发生移动； 在磁 场不再作用于所述磁控仿生机器人时， 所述杆部自动恢复至原 始杆部状态。 2.根据权利要求1所述的一种磁控仿生机器人， 其特征在于， 所述头部的体积大于所述 尾部的体积。 3.根据权利要求2所述的一种磁控仿生机器人， 其特征在于， 所述头部的重量重于所述 尾部的重量。 4.根据权利要求1所述的一种磁控仿生机器人， 其特征在于， 所述头部呈圆柱状， 所述 尾部呈圆柱状。 5.根据权利要求4所述的一种磁控仿生机器人， 其特征在于， 所述头部的长度 是所述尾 部的长度的2倍至 3倍。 6.根据权利要求4所述的一种磁控仿生机器人， 其特征在于， 所述杆部呈圆柱状， 且所 述杆部的直径小于所述头 部的直径、 所述杆部的直径小于所述尾部的直径。 7.根据权利要求1所述的一种磁控仿生机器人， 其特征在于， 所述头部的磁性强度为所 述尾部的磁性强度的1.5倍至 3倍。 8.一种如权利要求1至7中任意所述的磁控仿生机器人的运动控制方法， 其特征在于， 包括步骤： 将磁控仿生机器人放置在液态工作环境中； 对所述工作环境的区域施加振荡磁场， 所述振荡磁场的强度和方向周期性地变化； 所 述振荡磁场的强度先增大后减小地周期性变化， 所述振荡磁场的方向以第一方向和第二方 向交替地周期性变化， 所述第一方向与所述第二方向的方向相反； 所述磁控仿生机器人在所述振荡磁场的作用下， 周期性地摆动与流体相互作用而发生 移动。 9.根据权利要求8所述的一种磁控仿生机器人的运动控制方法， 其特征在于， 所述振荡 磁场的产生方式为将正弦 交流电通入一组亥姆赫兹线圈中。 10.根据权利要求9所述的一种磁控仿生机器人的运动控制方法， 其特征在于， 所述振 荡磁场在每一时刻的磁场都是均匀的。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114986476 A 2磁控仿生机 器人及其控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及机器人的技 术领域， 特别是 涉及一种磁控仿生机器人及其控制方法。 背景技术 [0002]为适应不同环境， 机器人的运动模式会模仿复制生物的运动模式， 如模仿蚯蚓、 昆 虫、 蛇以改变身体的模式在不同应用场合进 行应用。 目前， 模仿 鱼类摆动运动的微型机器人 已经广泛地应用至工业、 医疗、 环境治理等众多 领域。 这些仿 鱼类微型机器人可以在外部能 源(电场、 光、 磁场)的适当刺激下进行一系列类似鱼的运动。 如Ban dyopadhyay等人用双向 可逆变形的形状记忆金属模拟鱼的身体和尾鳍， 在额定交流电刺激下产生类似鱼的摇 摆运 动。 Li等人将弹性介质体嵌入到由硅胶制成的鱼形机器人体内， 在高压电刺激下响应变形， 迫使柔性鱼鳍跟随变化产生波浪运动推动机器人 前进。 [0003]但是， 现有技术中采用记忆金属和/或弹性介质体的两类仿鱼型微型机器人的结 构相对复杂、 生产过程复杂且均需要有线控制， 依靠电驱动， 由于电驱动响应具有不确定 性， 因此无法精准对微机器人实施控制。 有线控制及无法实现精准控制的缺点， 严重地影响 了仿鱼型微型机器人的应用场合。 [0004]随着磁控技术的发展， 出现了磁场驱动的仿鱼型微机器人。 但是， 现有的磁控仿鱼 型机器人难以真正实现模仿鱼类的摆动运动， 仍然无法实现精准控制， 且无法实现在有限 制的环境或狭窄的通道中运动甚至转向。 [0005]因此， 针对上述技术问题， 有必要提供一种结构简单、 能够提高控制精度 且适应狭 窄通道或限制环境的磁控仿生机器人及其控制方法。 发明内容 [0006]有鉴于此， 本发明实施例的目的在于提供一种磁控仿生机器人及其控制方法。 本 发明实施例所提供的磁控仿生机器人结构简单、 能够提高控制精度且适应狭窄通道或限制 环境。 [0007]为了实现上述目的， 本发明一实施例提供的技术方案如下： 一种磁控仿生机器人， 包括： 头部， 所述头部具有磁性； 尾部， 所述尾部具有磁性， 所述尾部的磁性方向与所述头部 的磁性方向相反； 杆部， 所述杆部的一端连接所述头部， 所述杆部的另一端连接所述尾部； 所述杆部具有柔性和弹性； 在磁场作用于所述磁控仿生机器人时， 所述头部和所述尾部分 别受到相应的磁场力， 所述杆部产生弯曲变形与流体相互作用产生驱动力使 所述磁控仿生 机器人发生移动； 在磁场不再作用于所述磁控仿生机器人时， 所述杆部自动恢复至原始杆 部状态。 [0008]作为本发明的进一 步改进， 所述头 部的体积大于所述尾部的体积。 [0009]作为本发明的进一 步改进， 所述头 部的重量重 于所述尾部的重量。 [0010]作为本发明的进一 步改进， 所述头 部呈圆柱状， 所述尾部呈圆柱状。 [0011]作为本发明的进一 步改进， 所述头 部的长度是 所述尾部的长度的2倍至 3倍。说　明　书 1/4 页 3 CN 114986476 A 3