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作者：张鑫;魏强;邓齐波;
单位：河北工业大学机械工程学院河北省跨尺度智能设备技术重点实验室;国家市场监督管理总局技术创新中心(电动自行车产品质量安全);
摘要：由柔性材料制成的软体机器人能够承受较大的应变，具有无限多自由度和连续变形能力。目前，各种驱动方法的软体机器人在医疗检查、深海勘探、隐蔽侦察、灾后搜救等方面展现出广泛的应用前景。然而，难以进行远程遥控、响应速度慢、稳定性差等问题限制了软体机器人的实际应用。本文研究了一种结合电容器功能磁响应控制的软体水凝胶驱动器。首先，建立了磁响应性水凝胶的有限元分析模型，使用有限元软件模拟了不同磁场下的力学效应，通过调整磁场的方向、大小以及材料的弹性模量，明确了磁场下水凝胶变形规律。此外，水凝胶驱动器在静磁场的控制下可发生不同程度弯曲，因此在模拟的基础上，实验观察磁场下水凝胶驱动器的应变效果。并进一步研究了Fe_3O_4-水凝胶复合材料的电容性能，最终测试结果显示在弯曲过程中其电容保持率在95%以上，表明其在磁致驱动的同时具有良好的稳定性。
关键词：磁致驱动;;软体机器人;;远程控制;;有限元(FEA)模拟;;水凝胶;;自供电
基金资助：国家自然科学基金项目（81873316,52005151）;; 中央指导地方科技发展研究项目（216Z4402G）;; 河北省自然科学基金项目（E2021202008）;; 河北工业大学“元光”学者项目资助
