开发和改进一个以压电驱动的微型机器人
Guangping Wu1,2, Ziyang Wang1,2, Yuting Wu1,2
1National Key Laboratory of Advanced Micro and Nano Manufacture Technology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|April 26, 2024
概括
这项研究介绍了一种微型四足机器人,使用压电驱动器和一种新的并行机器人来进行运动. 机器人实现了令人印象深刻的速度和显著的有效载荷能力,展示了微型机器人的进步.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 微型机器人技术的发展
- 执行器技术 执行器技术
背景情况:
- 微型机器人在各种应用中提供了独特的优势.
- 开发小规模机器人的高效和强大的机动系统仍然是一个挑战.
- 压电驱动器为紧而强大的机器人系统提供了一个有前途的解决方案.
研究的目的:
- 设计和制造一个小型的四足压电机器人.
- 开发一种用于压电执行器的新型制造方法.
- 为了建模,优化和描述机器人的运动系统.
主要方法:
- 利用一种新的空间并行机制进行机器人传输.
- 开发了一种新的制造技术,用于 piezoelectric 执行器,使用有图案的 PZT 件和 FR-4 片.
- 建模并优化了电梯动力系统,分析了频率响应和共振.
- 在各种条件下测试机器人的速度和有效载荷容量.
主要成果:
- 实现了一个机器人质量为1.8g,身体长度为4.6cm.
- 开发了一种可靠的压电执行器制造方法,提高了耐用性.
- 优化的腿部动力总成实现了1.38倍于所需步行力的输出力.
- 展示了48.66厘米/秒的最大速度和5.5g (3.05倍它的质量) 的有效载荷容量.
结论:
- 拟议的微型四足压电机器人展示了高速度和有效载荷能力的有效机车运动.
- 压电执行器的新制造方法提高了可靠性和性能.
- 优化设计和理解动力系统共振对于微型机器人的性能至关重要.
