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混合磁力和电力驱动的金属-介质 Janus 微型机器人:增强运动控制及超越平面运动的能力

机器人学 2025-03-27 v1 流体动力学

摘要

本研究引入混合磁力和电力驱动机制,以实现 Janus 粒子 (JP) 微型机器人 advanced motion capabilities. 我们展示了通过多样化控制策略实现的平面内运动控制,并提出了跨平面转换和二维.5维 (2.5D) 轨迹概念,这些创新得益于磁力 Levitation 和静电捕获. 这些创新将 JP 的运动能力扩展到三维空间,使其能够在传统受限于表面的运动之外进行动态操作。关键功能包括障碍物跨越、迁移至提升表面以及离散表面图案化,从而实现高度局部化的干预。借助这套工具,我们还展示了对合成和生物货物的受控三维运输。总体而言,这些进展为微流控系统和生物医学研究中的新型微机器人应用奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.19984,
  title  = {Hybrid Magnetically and Electrically Powered Metallo-Dielectric Janus Microrobots: Enhanced Motion Control and Operation Beyond Planar Limits},
  author = {Ido Rachbuch and Sinwook Park and Yuval Katz and Touvia Miloh and Gilad Yossifon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19984},
  year   = {2025}
}