通过中性位置偏置控制的双向微型摇杆机器人
机器人学
2021-10-28 v3 系统与控制
系统与控制
摘要
纳米级3D打印与微加工技术的最新进展重振了微机器人研究。然而,使用紧凑驱动装置在生物环境下精确运动控制微机器人至今仍具挑战。本工作提出一种新颖的控制机制与接触设计,通过偏置微机器人的中性位置实现双向转向。借助与基底接触的摇杆,该微机器人(即微型摇杆机器人)能够在平坦及非平坦生物表面上实现良好控制的前向与后向运动。这些100um × 113um × 36um的机器人通过双光子光刻3D打印,随后沉积镍薄膜。在相对较小静磁场下,微型摇杆机器人向前或向后倾斜,使薄膜磁化方向与磁场线对齐。当结合振荡磁场时,机器人沿由中性位置倾斜决定的预倾方向发生粘滑运动。微型摇杆机器人进一步配备可选择性启用的尖锐机械尖端。当驱动锯齿波的频偏与偏移被优化时,机器人以前向与后向最高100um/s(每秒1个体长)运动,呈现非常线性的轨迹。最后,为证明微型摇杆机器人在生物表面直接接触下的功能,我们展示了机器人在Dracaena Fragrans叶片表面前后穿越,以及利用其机械尖端翻转/启用的能力。
引用
@article{arxiv.2010.11295,
title = {Bidirectional Microrocker Bots Controlled via Neutral Position Offset},
author = {Tony Wang and DeaGyu Kim and Yifan Shi and Zhijian Hao and Azadeh Ansari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.11295},
year = {2021}
}
备注
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