實(shí)驗(yàn)名稱：光聚合磁控機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在倒置顯微鏡下利用電磁線圈產(chǎn)生多模態(tài)磁場(chǎng)控制光聚合機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

研究方向：微納磁控機(jī)器人

測(cè)試設(shè)備：ATA-2042高壓放大器，電磁線圈，微控制芯片，DMD，倒置顯微鏡，電腦等。

圖1：實(shí)驗(yàn)原理圖

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

圖2：實(shí)驗(yàn)實(shí)拍圖

三臺(tái)ATA-2042高功率放大器分別連接微控制芯片的輸出端和電磁線圈系統(tǒng)的5個(gè)線圈。通過(guò)上位機(jī)發(fā)送指令經(jīng)過(guò)放大器放大特定倍數(shù)后實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁線圈系統(tǒng)的控制，利用電磁效應(yīng)產(chǎn)生特定強(qiáng)度和頻率的磁場(chǎng)。高功率放大器適用于我們高電阻線圈，有效及時(shí)響應(yīng)信號(hào)。通過(guò)不同的放大倍數(shù)適用于梯度磁場(chǎng)和均勻磁場(chǎng)不同的模態(tài)。將光聚合磁控機(jī)器人放置于電磁線圈中心即可有效響應(yīng)磁場(chǎng)控制運(yùn)動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如附圖3所示，通過(guò)控制電磁線圈系統(tǒng)中鐵芯的位置結(jié)合控制放大器控制輸入電壓強(qiáng)度，可以有效產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)和均勻磁場(chǎng)。放大器對(duì)上位機(jī)信號(hào)的快速響應(yīng)使得電磁線圈系統(tǒng)可以靈活控制磁場(chǎng)模態(tài)。附圖4是光聚合制造的爬行多足機(jī)器人和飛行蝴蝶機(jī)器人。在放大器輸出的高頻信號(hào)下，電磁線圈可以快速變化磁場(chǎng)方向，頻率和強(qiáng)度，爬行機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)多足的多方向協(xié)同控制實(shí)現(xiàn)爬行運(yùn)動(dòng)和位姿方向調(diào)整。蝴蝶機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)翅膀的揮動(dòng)。

圖3：梯度磁場(chǎng)和均勻磁場(chǎng)

圖4：光聚合制造的機(jī)器人

功率放大器推薦：ATA-2042高壓放大器

圖：ATA-2042高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇