利用声学机器人进行协作式非接触物体运输

协作运输，即多个智能体同时移动一个物体，已在蚁群等生物系统中被广泛观察到，这提高了动态环境中的效率和适应性。受这些自然现象的启发，我们提出了一种新颖的声学机器人系统，用于在空中非接触式运输物体。我们的系统利用相控超声波换能器和板载机器人控制系统来生成局部声压场，从而实现对空气中粒子和机器人的精确操控。我们将非接触式物体运输策略分为独立运输(非协调)和面向前方的协作运输(协调)，与生物系统进行类比以优化效率和鲁棒性。所提出的系统通过使用测量实验室中的麦克风评估悬浮稳定性、通过相空间运动捕捉系统评估运输效率以及通过示波器评估时钟同步精度，进行了实验验证。结果证明了独立和协作式空中物体运输的可行性。这项研究为声泳机器人学领域做出了贡献，在非接触式物料搬运、微组装和生物医学应用中具有潜在应用。