[0003] 本发明的目的在于提供一种无约束移动软体机器人及其驱动方法。
[0004] 本发明一种无约束移动软体机器人，包括前端外壳体、后端外壳体和驱动器。所述的前端外壳体、后端外壳体通过并排设置的两个驱动器连接在一起。前端外壳体和后端外壳体均只能向前移动。所述的驱动器呈长条状，由依次堆叠设置的M个驱动单元组成。驱动单元包括正电极、负电极和弹性囊体。正电极、负电极与弹性囊体的两侧面中心部位分别固定。弹性囊体内填充有液体电介质。
[0005] 作为优选，相邻两个驱动单元内的弹性囊体的相对侧面均为正电极或均为负电极。
[0006] 作为优选，所述的前端外壳体及后端外壳体的两侧均安装有单向轴承轮。
[0007] 作为优选，同一驱动器内的各个驱动单元的正电极连接在一起，作为该驱动器的供电线。同一驱动器内的各个驱动单元的负电极均接地。
[0008] 作为优选，本发明一种无约束移动软体机器人还包括集成电路基板。所述的集成电路基板安装在前端外壳体或后端外壳体上，包括控制器、无线模块以及高压发生器。高压发生器的控制接口与控制器连接。高压发生器的两个电压输出接口与两个驱动器的供电线分别连接。控制器与上位机通过无线模块进行无线通信。
[0009] 作为优选，所述正电极及负电极的侧面即均小于弹性囊体的二分之一。所述的正电极及负电极均通过导电条引出至弹性囊体的边缘处。正电极与负电极上的导电条朝向相反。
[0010] 作为优选，所述弹性囊体的材料采用PDMS。所述的电介质采用植物变压器油。
[0011] 作为优选，所述的正电极和负电极能够随弹性囊体变形，材料均采用离子导电聚丙烯酰胺水凝胶。
[0012] 作为优选，相邻两个驱动单元内的弹性囊体的相对侧面的边缘处粘贴固定在一起。
[0013] 该无约束移动软体机器人的驱动方法包括直线驱动方法和转向驱动方法。
[0014] 直线驱动方法具体如下：
[0015] 步骤一、对两个驱动器的正电极、负电极施加电压，使得同一驱动单元内的正电极与负电极相互吸引，挤压弹性囊体的中心部分，使得弹性囊体内的液体电介质被挤压到弹性囊体内腔的边缘处，进而使弹性囊体的边缘处沿轴向膨胀，两个驱动器伸长。此时后端外壳体保持静止，前端外壳体在两个驱动器的推动下向前移动。
[0016] 步骤二、两个驱动器断电，两个驱动器缩短到初始的长度。此时前端外壳体静止，后端外壳体在两个驱动器的拉动下向前移动。
[0017] 步骤三、重复步骤一和二，实现直线驱动。
[0018] 转向驱动方法如下：
[0019] 步骤一、在两个驱动器中，将位于行进方向左侧的驱动器作为左驱动器，位于行进方向右侧的驱动器作为右驱动器。
[0020] 步骤二、若需要向左侧转向，则对右驱动器施加电压，使得右驱动器伸长并向左侧发生弯曲，推动前端外壳体向左转向。
[0021] 若需要向右侧转向，则对左驱动器施加电压，使得左驱动器伸长并向右侧发生弯曲，推动前端外壳体向右转向。
[0022] 步骤三、两个驱动器均断电，伸长的驱动器缩短到初始的长度。，拉动后端外壳体向右转向。
[0023] 步骤四、重复执行步骤二和三，直到转向到目标方向。
[0024] 本发明具有的有益效果是：
[0025] 1、本发明通过对弹性囊体两侧中部的电极施加电压，产生静电麦克斯韦应力，挤压弹性囊体的两侧面的中部，从而使得弹性囊体的边缘处胀大，起到驱动器伸长的技术效果；采用这种驱动方法避免了额外的液压源和一些控制阀的使用，极大的减小了机器人本身体积，并且可以实现机器人无外部线路，即无约束运动。
[0026] 2、本发明中相邻两个弹性囊体的相对侧面上均为正电极或均为负电极，故相邻两个弹性囊体的相对侧面上的电极板相互排斥，能够进一步增大弹性囊体中心部分受到的挤压力，提高本发明的驱动效率。
[0027] 3、本发明的整个驱动器中不存在刚性体，这使得本发明能够适应更加复杂的外部环境，能够在空间狭小的环境中工作，可应用于救援、探测等方面。
[0028] 4、本发明通过单向轴承轮的特性，控制驱动器的工作状态使其可以实现平面内的前进后退，转弯等运动。
