机器人|驱动器被嵌入到由硅树脂制成的机器人体内，并向外延伸到两侧的可弯曲鳍对机器人

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【机器人|驱动器被嵌入到由硅树脂制成的机器人体内，并向外延伸到两侧的可弯曲鳍对】

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驱动器被嵌入到由硅树脂制成的机器人体内，并向外延伸到两侧的可弯曲鳍对。体内驱动器的响应变形迫使柔性双翅跟随变化。在成对鳍的波浪运动下，液体在鳍下产生涡流，这是机器人前进的关键动力。基于mpf的机器鱼比基于bcf的机器鱼有更长的翼展，这降低了它在多障碍环境中的机动性。但强积金比BCF更容易产生效率高的波状运动，而非效率低的摆动运动。

研究人员开发了一种基于bcf的具有波浪状运动的微小游泳者。虽然带驱动的身体主动变形与不带驱动器的尾鳍被动变形会产生推进涡流，但瘦弱的身体会导致机器人在水中翻转。必须在机器人头部安装必要的浮力模块，以保证机器人能够直立向前游动。迦勒·克里斯蒂安森等人设计的受鳗鱼幼虫启发的水下微型机器人也出现了类似的问题。与上述情况不同的是，微小的游泳者放弃了对称的设计，而改为顺序的设计。

这三个驱动器串联在一起，形成一条反对称曲线，使微小的游泳者看起来像一条随潮水漂流的带子。受后肢蝌蚪游泳方式的启发，研究团队将驱动器从游泳者的身体移至尾部。采用驱动器制作的双腿结构，不仅有效地解决了微小游泳者的倾覆现象，而且保证了其能够获得高效的机动性。然而，小游泳者的体型也变得臃肿，因为腿必须设计一个单向挡板结构，以确保腿在划水和返回阶段接受不同的液体阻力。

随着微小游泳者的尺寸逐渐减小，可用驱动器的选项被压缩。一些团体试图通过使用生物材料作为执行器来确保柔软的微型游泳者的小型化和能量供应之间的平衡。这种生物材料驱动的机器人需要一个额外的部件来为细胞提供营养，使驱动器能够连续工作。这使得机器人的可控性变得复杂。生物材料的可控性一直被认为是生物混合机器人的关键技术难点。生物组织的脉动频率和振幅影响生物混合机器人的运动性能。一般有两种调整方法。

一种方法是电刺激。例如， Shin等人为他们的微型机器人补充了一层柔性金微电极，该微电极由成熟心肌细胞驱动。微电极诱导组织以给定的频率搏动，忽略了其固有的搏动频率。另一种方法是在工作溶液中加入一些诱导剂。在化学物质的刺激下，从昆虫背部血管设计的微小游泳者的活动可以自发地改变。无论是电刺激还是添加诱导剂都不能完全解决生物材料的可控性问题。

这些用于电刺激的电缆对生物混合游泳者设置了更多的限制，而添加诱导器的方法也限制了微型游泳者的适用场合。驱动器的快速响应能力、应变变形大、能量密度高的优点，来自于它需要通过电线连接的永恒能量产生高压电能。然而，高压电力和电缆也是限制小型游泳者运动范围的最大障碍。一些研究人员试图将电源和控制电路集成到游泳者的身体中，以消除这些限制。但这一改进带来的另一个问题是微小游泳者的体积膨胀，机器人的速度降低了50% 。

机器人|驱动器被嵌入到由硅树脂制成的机器人体内，并向外延伸到两侧的可弯曲鳍对

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