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永磁微型机器人制备及无缆驱动
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:2013.9.15
  • 页码:513-520
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]上海交通大学微纳科学技术研究院薄膜与微细技术教育部重点实验室,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61175100,51275285),中国博士后基金资助项目(2012M510087).
  • 相关项目:电磁驱动永磁吸附一体化微型爬壁机器人研究
中文摘要:

提出了一种新型钕铁硼永磁微机器人的制备方案及其“振动一黏滑”运动控制算法.介绍了基于MEMS(微机电系统)技术的图形化光刻法制备永磁微机器人的工艺流程.设计了运动控制驱动线圈系统,并确定了系统空间几何中心处2.5cm见方的均匀磁场强度工作区域.介绍了用于线圈驱动的嵌入式系统的整体设计方案.建立了微机器人的运动模型,然后对“振动一黏滑”运动模式进行了数学仿真,通过实验验证了微机器人的直线2维运动.结果表明,上述无缆驱动微机器人可达10mm/s的平均直线运动速度.

英文摘要:

This paper presents a new method to fabricate permanent magnetic (NdFeB) micro-robot as well as a motion- control algorithm that leads to "vibration-slip" motion of the micro-robot. MEMS (micro-electro-mechanical system) based graphical photolithography is introduced in robot fabricating process. A customized drive coil system for motion-control is designed. With its uniformly distributed magnetic field, the central cube space inside the coil system with a length of 2.5 cm is set for micro-robot motion. The configuration of the whole embedded system for coil system driving is introduced. A dynamic model of the micro-robot is established, and mathematical simulation of its "vibration-slip" motion mode is carried out. Linear 2D motion is demonstrated on the micro-robot in experiment. The result indicates that the magnetic micro-robot's wireless linear motion speed reaches an average of 10 mm/s.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997