迷你机器人游泳者通过声波引发的推进,通过精确的2D运动控制
Chadi Ellouzi1, Nicholas Andrianto1, Glen Vosgerichian1
1Department of Mechanical Engineering, Rowan University, Glassboro, NJ, 08028, USA.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|December 13, 2025
概括
研究人员开发了3D打印的声学镜头,用于微型机器人的精确的2D运动. 这种声波推进 (FAVP) 为微型机器人和水下勘探提供了高效的非接触式控制.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 声学 声学 在声学方面
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 先进的机器人系统需要精确的运动,没有传统的机械执行器.
- 声波为推进提供了一个有希望的方法,在没有移动部件的情况下产生力量.
- 在声学推进系统中控制的2D运动在效率,精度和可扩展性方面面临挑战.
研究的目的:
- 探索使用3D打印的聚焦声推进 (FAVP) 镜头来驱动微型机器人游泳器在两个维度.
- 研究声波旋生成的原理及其对旋转和转移运动的应用.
- 为了展示精确的2D运动控制使用声力.
主要方法:
- 设计和制造3D打印的声学镜头.
- 利用聚焦的声波来产生局部和流动力.
- 在受控环境中测试小型机器人游泳者,以执行复杂的机动作.
主要成果:
- 声学镜头成功地将声波聚焦起来,从而产生推进力.
- 微型机器人展示了可控的2D运动,包括向前移动,旋转和转向.
- 在测试的机器人系统中,FAVP实现了无接触,高精度的运动.
结论:
- 聚焦声推进 (FAVP) 是小型机器人的非接触,高精度运动的可行解决方案.
- 这项技术对微型机器人和水下勘探有重大影响.
- 3D打印的声学镜头为声学推进提供了可扩展和高效的方法.


