SurferBot:一种波推进的水面振动机器人
流体动力学
2022-08-10 v2 软凝聚态物质
摘要
自然界演化出大量在气-液界面的推进策略。受困于水面的西方蜜蜂(Apis mellifera)所启发的生存机制指示,我们在此提出 SurferBot:一种厘米级振动机器人装置,其利用与受困蜜蜂类似的水动力机制在流体表面自推进。该低成本且易组装的装置得益于由波生成的非平衡动量通量所产生的力,能够实现直线运动,速度达每秒厘米量级。鉴于 SurferBot 的尺寸与毛细波场的振幅,我们发现其推进力大小与蜜蜂相近。除详细描述支撑 SurferBot 推进的流体力学外,还讨论了 SurferBot 的其他运动模式。更广泛地,我们提议 SurferBot 可用于探索流体界面上活性与驱动粒子的基本方面,以及机器人学和流体力学教学。
引用
@article{arxiv.2203.15896,
title = {SurferBot: A wave-propelled aquatic vibrobot},
author = {Eugene Rhee and Robert Hunt and Stuart J. Thomson and Daniel M. Harris},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.15896},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 7 figures