[发明专利]一种纤毛振动驱动的微型机器人

摘要

本发明为一种纤毛振动驱动的微型机器人，其由三层结构组成，上层包括电源模块、振动电动机模块、控制电路模块和操作模块；中间层为起支撑和连接作用的基板；下层至少包括两组数量不同、直径不同、且倾角对称、总水平截面积相等、垂直高度相等的纤毛驱动腿。纤毛驱动腿在振动电机不同转速的振动作用下发生振动摆动，因为它们的直径不同，其固有振动频率不相同，振动摆幅也不相同。当振动电动机的振动频率与纤毛驱动腿的固有振动频率接近时则纤毛驱动腿的振动幅度变大，振动频率远离时则纤毛驱动腿的振动幅度变小。利用控制电路模块可以控制振动电动机的转速，进而可以达到控制微型机器人前进、后退、转向及行进速度调整的目的。

主权项

一种纤毛振动驱动的微型机器人，其特征在于：所述微型机器人包括上、中、下三层结构；下层结构具有至少两组数量不同、直径大小不同的纤毛驱动腿，所述纤毛驱动腿与中间层的基板相连接构成一个整体，各组纤毛驱动腿的总水平截面积相等，垂直高度相等，相邻两组纤毛驱动腿与基板平面呈倾角布置，且倾角对称；中间层是起支撑和连接上下层作用的基板；上层结构是以中间层的基板为支撑，包括电源模块、振动电动机模块、控制电路模块和操作模块；所述振动电动机模块由偏心振动电动机组成，根据控制电路信号进行转速变换；所述控制电路模块与振动电动机模块和操作模块连接，根据程序设定或遥控指令向其他模块发出控制信号，控制电路模块包括微型中央处理器、无线通信芯片和外围电路元器件，微型中央处理器调节振动电动机的转速，进而控制纤毛驱动腿的振动摆幅，达到控制微型机器人前进、后退、转向及行进速度调整的目的，无线通信芯片实现遥控信号和检测信号的无线传输；操作模块根据应用目的执行具体操作动作；电源模块由纽扣电池组成，为其他三部分模块提供电能； 所述微型机器人由控制电路模块控制振动电动机的振动频率，振动电动机作为机器人运动的驱动源，通过不同振动频率引起纤毛驱动腿的振动，由于不同组的纤毛驱动腿的直径不同，固有频率不同，在振动电动机的相同振动频率驱动下振动摆幅不同，产生的驱动力也不相同，当振动电动机的振动频率与纤毛驱动腿的固有振动频率接近时则纤毛驱动腿的振动摆幅变大（即驱动力变大），振动频率远离时则纤毛驱动腿的振动摆幅变小（即驱动力变小），因此在振动电动机的驱动和纤毛驱动腿倾角的限制下，微型机器人向着两组纤毛驱动腿振动摆幅的差值正向方向运动，利用控制电路模块可控制振动电动机的转速，进而达到控制微型机器人前进、后退、转向及行进速度调整的目的。