模块化电子微型机器人：基于传感器程序驱动的 locomotion
摘要
true microrobots 与外部控制微粒子不同，必须自行获取或携带能源来源，以及自身（可编程）的执行器 microcontroller 以实现 locomotion，并利用自身传感器获取的信息。基于近期已发表工作 [1]，我们在此首次演示，微型机器人智能小块（hitherto buoyancy divers）也可以配备导航在 2D 表面上的能力，采用 onboard control 响应传感器信息和内部电子程序。由于 limited surface area 的限制，以及集成和互连能源、执行、感知、通信、对接和控制等多种功能的挑战，制造规模为 1mm 以下的模块化 microrobots 一直十分困难。一种 novel high density heterogeneous integration 方法，通过 soft-substrate micro flip-chip bonding 将定制 CMOS 和 LED microchiplets 粘接到折叠聚合物表面，实现了兼容 roll-up isotropic ambient light harvesting 的目标。这使得制作可能成为可能。在多个立方体面上制作电解气泡执行器并连接到定制 sensor-controlled on-board microchiplet（lablet），允许 smartlets 在湿润表面上 locomote，改变方向以响应定时程序控制以及对局部感知信号的程序化响应。 Such locomoted robotic microcubes 还可以移动到并 selectively dock with other modules via patterned surfaces。这由自然水相介质中 ambient light 驱动。
关键词
引用
@article{arxiv.2508.17390,
title = {Modular electronic microrobots with on board sensor-program steered locomotion},
author = {Vineeth K. Bandari and Yeji Lee and Pranathi Adluri and Daniil Karnaushenko and Dmitriy D. Karnaushenko and John S. McCaskill and Oliver G. Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.17390},
year = {2025}
}