一个微型无线机器人游泳者,由一个矢量声学系统驱动
Xin Wang1, Le Wang2, Hanlin Wang1
1Institute of Cyber Systems and Control, College of Control Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China; Huzhou Institute of Zhejiang University, Huzhou, Huzhou 313099, China.
Ultrasonics
|November 1, 2025
概括
这项研究介绍了一种新的微型水下机器人,由矢量声学系统驱动. 这种创新的设计为航行在狭窄的水域空间提供了增强的机动性.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 声学工程 声学工程
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 无的水下机器人对于环境监测和样本采集等任务至关重要.
- 在水下机器人中,传统的螺旋系统的机动性有限,在狭窄的区域构成安全风险.
研究的目的:
- 开发一个微型的机器人游泳者,具有优越的机动性,适用于狭窄的水域环境.
- 为了克服水下机器人的传统推进系统的局限性.
主要方法:
- 一个微型机器人游泳者 (直径8.5厘米,高度10厘米),由矢量声学系统驱动.
- 使用压电变频器产生超声波,通过声波辐射力进行定向流体喷射推进.
- 包含一个微型电磁电机来调整执行器对齐以实现全向推进控制.
- 集成了一个无线控制模块,用于远程操作和卓越的机动性.
主要成果:
- 机器人游泳者实现了79.2mm/s的最大线性速度.
- 成功地穿过一个相当于身体长度1.5倍的狭窄隙.
- 在无线控制下表现出卓越的机动性和避障能力.
结论:
- 矢量声学推进系统为提高水下机器人在狭窄空间的机动性提供了可行的解决方案.
- 开发的微型机器人游泳者显示出在具有挑战性的水环境中需要精确的导航和控制的应用的巨大潜力.


