具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供的用于软体机器人逻辑控制的微流控芯片，所述微流控芯片包括软材料基底及多个挡板电极组对，所述软材料基底上开设有至少一个支流道及一个总流道，至少一个所述支流道的一端均与所述总流道的一端相连通，且所述支流道及所述总流道均沿所述软材料基底的长度方向设置。所述支流道上开设有第一卡槽，所述总流道上开设有第二卡槽，且所述第一卡槽的长度方向及所述总流道的长度方向均垂直于所述软材料基底的长度方向。所述支流道的数量与所述总流道的数量之和等于多个所述挡板电极组对的数量，多个所述挡板电极组对分别设置在至少一个支流道及所述总流道上。所述挡板电极组对包括挡板及电极组，多个所述挡板分别可分离地设置在所述第一卡槽及所述第二卡槽内，通过调整所述挡板与所述第一卡槽或/及所述第二卡槽的连接状态，并给所述微流控芯片外加磁场以使位于所述支流道内的磁控导电液滴沿着所述支流道与所述总流道形成的支路移动直至被所述挡板挡住而被迫停止，由此产生多种不同的电极组导通状态的组合。

其中，所述第一卡槽的深度与所述支流道的深度可以相同或者不同；所述第二卡槽的深度与所述总流道的深度可以相同或者不同；如所述第一卡槽的深度小于所述支流道的深度时，所述挡板与所述第一卡槽的底部之间仍有间隙，所述磁控导电液滴经过插有所述挡板的第一卡槽时，部分磁控导电液滴将被截留在所述挡板的一侧而形成较小的磁控导电液滴，对应的其余磁控导电液滴将通过间隙而经过所述第一卡槽后继续向前移动；当所述第一卡槽的深度大于等于所述支流道的深度时，所述挡板插入所述第一卡槽内后可以完全密封所述支流道，磁控导电液滴经过插有所述挡板的第一卡槽时将被完全截留在所述挡板的一侧；同理所述第二卡槽的深度与所述总流道的深度之间的关系所对应的磁控导电液滴的流动状态也是如此。本实施方式中，所述挡板与对应的卡槽的形状相对应。

本实施方式中，所述挡板电极组对中的挡板与电极组可以紧贴着布置也可间隔布置，且沿着所述软材料基底的长度方向，所述电极组可以位于所述挡板的左侧或者右侧；所述支流道的底部及所述总流道的底部均经过了超疏水处理。

所述微流控芯片应用于软体机器人，其通过调整多个挡板的插拔状态来控制电极组的导通与断开，进而得到多种不同的电极组状态的组合，且多种不同电极组导通状态的组合可以与软体机器人的不同致动状态对应起来，由此可通过调整微流控芯片的挡板的插拔状态来控制软体机器人产生所期望的致动。

请参阅图1、图2及图3，本发明一实施例提供的微流控芯片包括软材料基底101、第一电极组105、第二电极组106、第三电极组107、第一挡板108、第二挡板109及第三挡板110。所述软材料基底101上表面沿所述软材料基底101的长度方向开设有两个支流道及总流道，两个所述支流道平行设置，且所述支流道的末端连接于所述总流道的首端，由此两个所述支流道与所述总流道形成二叉状。所述支流道上开设有第一卡槽，所述总流道上开设有第二卡槽。其中，所述支流道的底部及所述总流道的底部优选通过化学修饰或者激光加工等方法进行超疏水处理。

所述第一挡板108及所述第二挡板109分别可分离地设置在两个所述第一卡槽内，所述第三挡板110可分离地设置在所述第二卡槽内。其中，所述第一卡槽的深度小于所述支流道的深度，所述第二卡槽的深度大于等于所述总流道的深度。

所述第一电极组105、所述第二电极组106及所述第三电极组107分别与所述第一挡板108、所述第二挡板109及所述第三挡板110两两配对后分别设置在两个所述支流道及所述总流道上。所述第一电极组105及所述第二电极组106分别位于所述第一挡板108及所述第二挡板109靠近所述支流道首端的一侧，所述第三电极组107位于所述第三挡板110靠近所述总流道末端的一侧。

所述第一电极组105、所述第二电极组106及所述第三电极组106均由分别位于两个所述支流道及所述总流道两侧的、具有圆截面的一对导电针脚构成，这对导电针脚靠外一端分别通过导线与外界电源或者用电器连接，靠内一端悬空放置。

两个所述支流道内分别放置第一磁控导电液滴102及第二磁控导电液滴103，所述第一磁控导电液滴102或者所述第二磁控导电液滴103经过插有所述第一挡板108或者所述第二挡板109的第一卡槽时，其部分磁控导电液滴将被所述第一挡板108或者所述第二挡板109拦截并滞留在对应的挡板靠近所述支流道首端的一侧，其余磁控导电液滴将顺着所述第一挡板108或者所述第二挡板109底部的间隙通过并继续沿着所述总流道移动，滞留的磁控导电液滴所形成的新磁控导电液滴将导通所述第一电极组105或者所述第二电极组106；反之，当所述磁控导电液滴102及所述第二磁控导电液滴103经过没有插有挡板的第一卡槽时，将顺利通过所述卡槽后继续向前移动，且不会导通所述第一电极组105及所述第二电极组106。

进入所述总流道的磁控导电液滴形成第三磁控导电液滴104，所述第三磁控导电液滴104经过插有所述第三挡板110的第二插槽时，将完全被所述第三挡板110拦截并滞留在所述第三挡板110处，而当经过未插有所述第三挡板110的第二卡槽时，将顺利经过所述第二卡槽并最终停留在所述总流道的末端，导通紧靠着所述第三挡板110的第三电极组107。

本实施方式中，通过调整所述第一挡板108、所述第二挡板109及所述第三挡板110的插拔状态，并通过外加磁场导通所述第一磁控导电液滴102或/及所述第二磁控导电液滴103自所述支流道的首端向所述总流道的末端移动直至被迫停止，最终可获得8种不同的所述第一电极组105、所述第二电极组106及所述第三电极组107的导通状态的组合。

本实施方式中，所述软材料基底101是由PDMS倒模制成的；所述第一磁控导电液滴102及所述第二磁控导电液滴103在初始状态时分别位于两个所述支流道的首端，且所述第一磁控导电液滴102及所述第二磁控导电液滴103的内部掺有磁粉，可响应外界磁场并沿着磁场方向运动，且本身具有导电特性，当磁控导电液滴处于电极组所在位置时会连接电极组的一对针脚使得对应的电路闭合；优选地，磁控导电液滴为掺有磁粉的液态金属液滴；当所述第一磁控导电液滴102及所述第二磁控导电液滴103分别在磁场作用下自两个支流道同时移动至所述总流道时将合并成第三磁控导电液滴104后继续向前移动。

请参阅图4、图5及图6，本发明一实施例提供的软体机器人包括所述微流控芯片、第一电磁换向阀3、第二电磁换向阀4、第三电磁换向阀5、第一电源6、第二电源7、第三电源8、以及连接于所述微流控芯片的三腔室软体致动器，所述第一电源6、所述第二电源7及所述第三电源8分别连接所述第一电极组105与所述第一电磁换向阀3、所述第二电极组106与所述第二电磁换向阀4、以及所述第三电极组107与所述第三电磁换向阀5；所述第一电磁换向阀3、所述第二电磁换向阀4及所述第三电磁换向阀5分别连接于所述三腔室软体致动器。

所述三腔室软体致动器包括软材料本体201，所述软材料本体201呈圆柱状，其开设有圆形通孔205。所述圆形通孔205的中心轴与所述软材料本体201的中心轴重合。本实施方式中，所述圆形通孔205的内部可通过导水管、摄像头、操作手等设备，以实现液体传输、环境探测、定位操作等功能。

所述软材料本体201的内部开设有第一腔室202、第二腔室203及第三腔室204，所述第一腔室202、所述第二腔室203及所述第三腔室204沿所述软材料本体201的长度方向布置，且三者绕所述软材料本体201的中心轴均匀排布。所述第一腔室202的一端、所述第二腔室203的一端及所述第三腔室204的一端分别开设有第一气孔、第二气孔及第三气孔。所述第一气孔、所述第二气孔及所述第三气孔分别通过气管与所述第一电磁换向阀3、所述第二电磁换向阀4及所述第三电磁换向阀5的出气口相连通，可以通过控制电磁换向阀的通断电来单独控制所述第一腔室202、所述第二腔室203及所述第三腔室204内气体的充入与排出。

所述第一电磁换向阀3的进口、所述第二电磁换向阀4的进口及所述第三电磁换向阀5的进口分别与大气及气泵相连接。所述第一电源6的两端分别连接于所述第一电磁换向阀3及所述第一电极组105的一侧，所述第一电极组105的另一侧也连接于所述第一电磁换向阀3。所述第二电极组106的两侧分别连接于所述第二电磁换向阀4及所述第二电源7，所述第二电源7还连接于所述第二电磁换向阀4。所述第三电极组107的两侧分别连接于所述第三电源8及所述第三电磁换向阀5，所述第三电源8还连接于所述第三电磁换向阀5。

本实施方式中，通过设定所述第一挡板108、所述第二挡板109及所述第三挡板110的插拔状态来使所述第一磁控导电液滴102与所述第二磁控导电液滴103在外加磁场驱动下沿着所述支流道向所述总流道移动直至被迫停止，对应的产生8种所述第一电极组105、所述第二电极组106及所述第三电极组107的导通状态的组合，这8种导通状态的组合可以与所述三腔室软体致动器的8种致动状态(6个方向上的弯曲、轴向膨胀及不致动)一一对应，并进而可以通过手动调整所述第一挡板108、所述第二挡板109及所述第三挡板110的插拔状态来使所述三腔室软体致动器产生所期望的致动，实现方便与灵活的控制。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。