本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种仿精子的游泳机器人和制备方法。
背景技术：
1、仿生机器人是通过模拟生物体的运动、感知和认知特征，来进行高效运动以及执行任务的机器人。根据仿生机器人的运动方式和工作环境，仿生机器人可以分为爬行、飞行或游泳机器人。其中，游泳机器人因为可以用于在液体环境中执行任务，例如水下探索、获取样本、进行救援和监测水质，从而获得广泛关注。并且，随着对精准医学和药物传递系统需求的快速增长，微型仿生机器人获得了更大的应用价值。
2、然而，截至目前，大多数在液体环境中工作的仿生微型机器人(游泳微型机器人)都是基于有机材料制造的。受有机材料固有属性的限制，游泳微型机器人的性能和寿命仍存在不足。因此，如何设计游泳机器人的材料以及结构，使得机器人的可控性以及性能得以提高是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种仿精子的游泳机器人和制备方法，通过二氧化钒以及铬的双晶片制造了一种仿精子的机器人，利用仿精子的特定结构，以及无机材料二氧化钒的相变驱动机理，实现一种同时具有高性能，高寿命，以及高可控性的微型游泳机器人。
2、第一方面，提供了一种仿精子的游泳机器人，包括头部和尾部，其中：头部为圆筒形，头部由第一长条形的第一双晶片绕第一轴卷曲而形成，且第一双晶片绕第一轴的卷曲程度可变；尾部的一端连接于头部的一个边缘，尾部为螺旋形，尾部由第二长条形的第二双晶片绕第二轴卷绕而形成，且第二双晶片绕第二轴的卷绕程度可变；其中，第一双晶片和第二双晶片为双层结构，双层结构包括第一层和第二层，第一层的材料包括二氧化钒，第二层的材料包括铬。
3、从而，利用包括二氧化钒以及铬的双晶片制造了一种游泳机器人，并通过二氧化钒的相变驱动机制实现游泳机器人的驱动。由于使用全无机材料，使得在液体工作环境下，游泳机器人的性能和寿命得以提升。并且，由于机器人中的头部以及尾部的连接关系以及对应形状，使得机器人的运动模式可以被控制。
4、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，其中：第一边与第二边连接，第一边为第一双晶片发生卷曲的边，第二边为第二双晶片未发生卷绕的边。从而，通过两个连接的双晶片进行对应的卷曲以及卷绕，一体成型形成游泳机器人。
5、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第二边连接于第一边的中点。通过控制连接位置，使得机器人的运动模式进一步精确控制。
6、第二方面，提供了一种制备方法，用于制备游泳机器人，方法包括：在基底上沉积氧化钒，并进行有氧退火，以使氧化钒转换为二氧化钒；在二氧化钒的第一区域沉积铬，以利用铬在基底上形成第一双晶片和第二双晶片的图案；刻蚀掉二氧化钒中除第一区域外的区域，以获得与基底相接的第一双晶片和第二双晶片，其中，第一双晶片为第一长条形，第二双晶片为第二长条形，其中，第一边与第二边连接，第一边为第一双晶片待发生卷曲的边，第二边为第二双晶片不发生卷绕的边；分离第一双晶片和基底，并分离第二双晶片和基底，以释放有氧退火的过程中积累的热应力，热应力使得第一双晶片绕第一轴自发卷曲形成游泳机器人的头部，第二双晶片绕第二轴自发卷绕形成游泳机器人的尾部。
7、从而，通过沉积、光刻、刻蚀等步骤，释放沉积过程中积累的热应力，从而机器人的最终卷绕形状能够一体成型，提高机器人的制备成功率，上述方式同样适用于规模化制造机器人。
8、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第二边连接于所述第一边的中点。通过控制连接位置，使得机器人的运动模式进一步精确控制。
9、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述基底为石英，石英的面内主取向与第一边垂直。通过利用具有各向异性的石英制备双晶片，并控制长条形双晶片的方向与石英取向之间的关联，从而使得双晶片对应卷绕形成相应的圆筒形和螺旋形，精准控制机器人的成型。
10、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，基底为石英，石英的面内主取向与第三边的夹角为锐角，第三边为第二双晶片待发生卷绕的边。通过利用具有各向异性的石英制备双晶片，并控制长条形双晶片的方向与石英取向之间的关联，从而使得双晶片对应卷绕形成相应的圆筒形和螺旋形，精准控制机器人的成型。
11、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，石英的面内主取向与第三边的夹角为45度。从而精准控制机器人中尾部螺旋形的成型。
1.一种仿精子的游泳机器人，其特征在于，包括头部和尾部，其中：
2.根据权利要求1所述的游泳机器人，其特征在于，其中：
3.根据权利要求2所述的游泳机器人，其特征在于，所述第二边连接于所述第一边的中点。
4.一种制备方法，其特征在于，用于制备游泳机器人，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二边连接于所述第一边的中点。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述基底为石英，所述石英的面内主取向与所述第一边垂直。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述基底为石英，所述石英的面内主取向与第三边的夹角为锐角，所述第三边为所述第二双晶片待发生卷绕的边。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述石英的面内主取向与所述第三边的夹角为45度。
