在高阻力多相介质中实现无绳微型机器人的活跃移动
Yuxuan Xiang1, Chunyu Jin1, Wenbin Wang1
1Department of Biomedical Engineering, City University of Hong Kong, Hong Kong SAR, P. R. China.
Science advances
|February 27, 2026
概括
本研究介绍了RoboIMP,这是一款以冲击驱动的磁性机器人,可以在具有挑战性的环境中克服移动性的限制,例如固体液体混合物. 它实现了高力,并降低了中等阻力,以实现有效的无移动.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 传统的无绳微型机器人在高阻力介质 (如固体-液体混合物 (SLM) 和固体颗粒介质 (SGM)) 中难以移动.
- 在这些环境中,有限的力量产生和缺乏降低阻力策略阻碍了机器人的性能.
研究的目的:
- 提出和演示一种冲击驱动的磁性无微型机器人 (RoboIMP),能够克服在抗性介质中的移动性挑战.
- 为了实现高功率输出,并减少周围介质的阻力,以实现有效的机器人运动.
主要方法:
- 开发一种冲击驱动的磁性无微型机器人 (RoboIMP).
- 实现对应振荡以流化周围介质,降低阻力.
- 集成功能模块用于各种应用.
主要成果:
- RoboIMP提供可重复的高力输出高达3N,超过了类似尺寸的传统磁力机器人的理论限制.
- 通过相互振荡,中等阻力降低了多达13倍.
- 在SLM和SGM中都证明了有效的运动.
结论:
- 机器人IMP为在具有挑战性,高阻力环境中的无绳微型机器人运动提供了一种新的解决方案.
- 机器人的高力输出和阻力降低机制使得各种应用成为可能,包括管道清洁,货物运输和复杂媒体中的导航.
