實驗名稱：狹窄管道環境中高速雙向導航的微型壓電機器人研究

　　研究方向：微型壓電機器人

　　實驗內容：設計了一種由高性能壓電復合薄膜組成的微型機器人，該機器人重量僅有0.08g，厚度僅有210um，得益于超薄的結構優勢和壓電性能，在超聲頻率驅動下，該機器人能夠在管徑為9mm-27mm的狹窄管道中實現快速雙向導航，機器人只需要3Vpp的驅動電壓即可實現穩定運動，同時在爬坡（24.25°）以及負載能力（超過自重36倍）等方面表現出色。它還能在彎曲的L型管道、不同材質的管道中以及充滿水的表面上靈活移動。最后在機器人上安裝微型移動攝像頭，實時記錄其在玻璃管道內的導航運動。

　　測試設備：信號發生器、ATA-2022B高壓放大器、示波器、多普勒激光測振儀、高精度數字萬用表、光學相機等。

　　實驗過程：

　　圖1：實驗測試系統裝置圖

　　在超聲驅動頻率范圍內，微型壓電機器人會呈現出復雜的高階運動模態，在與管道內壁的接觸摩擦作用下實現快速的運動能力，當更換驅動頻率時，運動模態也發生變化，可以進一步更改機器人在管道內的運動方向。為了進一步探究微型機器人的運動性能，利用信號發生器、ATA-2022B高壓放大器、示波器以及光學相機等搭建了測試平臺。

　　實驗結果：

　　圖：實驗結果

　　實測發現，當驅動頻率為48kHz時，微型機器人在管道內表現出向后運動，當切換頻率到54.8kHz時，機器人表現出向前運動；同時更換管道類型（彎曲管道和不同材質管道），發現機器人在其中均可通過調控驅動頻率實現雙向高速運動；最后演示了我們的機器人在水面上快速移動的能力。

　　功率放大器推薦：ATA-2022B高壓放大器

圖：ATA-2022B高壓放大器指標參數

　　本文實驗素材由西安安泰電子整理發布。Aigtek已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發、生產和銷售的高科技企業。