(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 202210464234.6 (22)申请日 2022.04.29 (71)申请人 厦门大学 地址 361000 福建省厦门市思明南路42 2号 (72)发明人 罗涛　胡骐麟　周伟　陈锐　谢瑜　 秦利锋　吴粦静　 (74)专利代理 机构 厦门市首创君 合专利事务所 有限公司 3 5204 专利代理师 连耀忠 (51)Int.Cl. B25J 7/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种多运动模式微机器人及其运动控制方 法 (57)摘要 本发明提供一种多运动模式微机器人， 包括 两条腿， 四个足， 关节， 弹性铰链。 两条腿之间通 过关节和弹性铰链连接， 每条腿与两个足固定连 接， 每条腿的左右两端分别设有连接区与触地 区， 所述足与腿的触地区相互配合， 所述关节与 腿的连接区相互配合。 本发明提供的微机器人， 具备直线运动、 跨越、 翻身以及转弯四种运动模 式， 通过电压控制， 驱动力大， 体积小， 便于在狭 小空间内作业。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 114872013 A 2022.08.09 CN 114872013 A 1.一种多运动模式微机器人， 其特征在于,包括两条腿， 四个足， 关节， 弹性铰链， 两条 腿之间通过关节和弹性铰链连接， 每条腿与两个足固定连接， 每条腿的左右两端分别设有 连接区与触地区， 所述足与腿的触地区相互配合， 所述关节与腿的连接区相互配合。 2.根据权利要求1所述的一种多运动模式微机器人， 其特征在于， 所述腿为厚度1 ‑2mm 的硬质轻 型聚合物 平板。 3.根据权利要求1所述的一种多运动模式微机器人， 其特征在于， 每个足包括足密封 套、 两片足石墨电极和足液体电介质， 所述 足密封套由两张介电薄膜热封制成； 所述 足密封 套有开口侧和密封侧， 所述开口侧设有两个贴合区， 所述足石墨电极与所述足密封套的贴 合区相互配合， 所述足液体电介质通过开口侧 填充于足密封套内部； 所述密封侧设有摩擦 区， 所述摩擦区结构为 微坑结构。 4.根据权利要求1所述的一种 多运动模式微机器人， 其特征在于， 所述关节包括关节密 封套、 两对石墨电极和关节液体电介质， 其中一对石墨电极设置在关节左侧， 另一对石墨电 极设置在关节右侧， 所述关节密封套由两张介电薄膜热封制成； 所述关节密封套的左侧与 右侧分别设有两个对应的粘合区； 所述关节密封套的中间设有变形区； 所述关节石墨电极 与关节密封套的粘合区相互配合； 所述关节液体电介质填充于关节密封套内部 。 5.根据权利要求1所述的一种 多运动模式微机器人， 其特征在于， 所述弹性铰链包括弹 性层， 粘贴层； 所述腿与弹性铰链的粘贴层相互配合； 所述弹性层厚度d≈1mm， 且中间开缝； 所述弹性层由柔 性弹性材 料制成。 6.一种基于权利要求3 ‑4之一所述的一种多运动模式微机器人的制备方法， 其特征在 于， 所述足和关节的制造方法， 具体为： 使用CNC控制的热封机将两层介电薄膜热封在一起形成一个密封套， 其中一层介电薄 膜经过激光加工后表面布满孔； 采用丝网印刷方法在介电薄膜的两面打印柔性碳基电极， 并对介电薄膜进行修剪， 将 热封修剪后介电薄膜的密封套贴到腿上， 由填充口向其中填充液体电介质， 再使用烙铁将 填充口热封 。 7.一种基于权利要求1 ‑5之一所述的一种多运动模式微机器人的运动控制方法， 其特 征在于， 实现微机器人以翻身、 运动、 跨越、 转弯四种运动模式运动。 8.根据权利要求7所述的一种 多运动模式微机器人的运动控制方法， 其特征在于， 对于 倾覆的微机器人， 控制关节的四片石墨电极的电压状态， 调整微机器人的重心、 姿态与动 作， 实现翻身动作， 具体通过以下步骤实现的： 步骤1： 关节左侧的关节石墨电极施加电压， 右侧的关节电极不施加电压， 左侧的关节 石墨电极相互吸引挤压关节液体电介质， 关节液体电介质涌入关节密封套的变形区， 使变 形区变形， 关节密封套产生对腿的拉力， 微机器人的两腿夹角减小， 关节液体电介质向右 运 动， 微机器人重心 右移； 步骤2： 关节左侧与右侧的关节石墨电极同时施加电压， 微机器人两腿夹角迅速缩小， 左腿向右快速运动， 在地面作用力与微机器人自身动量的共同作用下， 微机器人从倾覆状 态恢复到足接触地 面的正常运动状态。 9.根据权利要求7所述的一种 多运动模式微机器人的运动控制方法， 其特征在于， 对于 足接触地 面时， 对于处于正常姿态的微机器人， 具体控制方法为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114872013 A 2步骤1： 控制四个足的足石墨电极的电压状态， 足石墨电极施加电压时， 足石墨电极之 间相互吸引， 将足密封套内的足液体电介质挤压 到微坑结构鼓出， 改变足的摩擦力； 步骤2： 控制关节的两对关节石墨电极电压状态， 改变机器人两腿间的夹角， 与四个足 的电压状态 协同实现微机器人以直线运动、 转弯、 跨越、 翻身四种运动模式运动。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114872013 A 3