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用于无线微型机器人驱动的介质弹力 actuator 的便携式、高频率和高压控制电路

机器人学 2025-09-12 v1

摘要

本文提出了一种用于介质弹力 actuator(DEA)无线应用的高压、高频率控制电路。该电路板利用低压电阻性元件串联,以最高达1.8 kV的电压控制电压,体积紧凑,适用于0至1 kHz的频率范围。单通道控制板仅重2.5克。我们在不同的负载条件和电源下测试了控制电路的性能。基于该控制电路和商业化的微型高压电源转换器,我们构建了一个由圆柱形 DEA 驱动的无线爬行机器人。42克的无线机器人在15 Hz的驱动频率下,成功实现了台面和管道内的爬行运动,同时通过 onboard 摄像头和天线实时传输视频数据。我们的工作提供了一种实用方法,利用低压控制电子实现 DEA 的无线驱动,从而实现便携式和可穿戴设备。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.06166,
  title  = {Portable, High-Frequency, and High-Voltage Control Circuits for Untethered Miniature Robots Driven by Dielectric Elastomer Actuators},
  author = {Qi Shao and Xin-Jun Liu and Huichan Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06166},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 10 figures, accepted by ICRA 2025