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静电脚垫使敏捷的昆虫级软机器人能够进行轨迹控制( Electrostatic footpads enable agile insect-scale soft robots with trajectory control )
Jiaming Liang Yichuan Wu Justin K. Yim Huimin Chen Liwei Lin
敏捷性和轨迹控制是机器人技术的两个理想特征，但对于没有刚性结构的软机器人来说，支持快速操纵变得非常困难。本文采用弯曲压电薄膜作为昆虫级软体机器人的主体，在其结构谐振频率下驱动其快速的平移运动，并采用两个静电脚垫来实现其快速的旋转运动。这两种方案在操作期间通过简单的二线连接安排同时执行。与现有机器人相比，在65毫克的系留原型上实现了每平方秒28体长的高相对向心加速度，优于包括蟑螂在内的普通昆虫。轨迹操纵演示是通过引导机器人在5.6秒内通过迷宫中120厘米长的轨迹来完成的。一个潜在的应用是携带一个180毫克的车载传感器来记录气体浓度路线图并识别泄漏源的位置。经过彻底简化的模拟运动调整技术，能够放大240毫克的无系留机器人的结构。装有1660毫克的有效载荷，包括控制电路、电池和光敏电阻，无绳原型机可以在36.9秒内沿着指定的27.9厘米长的“S”形路径前进。这些结果验证了实现高机动性和敏捷性的关键性能属性，以模拟灵活的活体昆虫，从而促进软机器人的发展。
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