On-Surface Locomotion of Particle Based Microrobots Using Magnetically Induced Oscillation
On-Surface Locomotion of Particle Based Microrobots Using Magnetically Induced Oscillation
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DOI：
10.3390/mi8020046
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发表时间：
2017-02-04
期刊：
影响因子：
3.4
通讯作者：
Kim MJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cheang UK;Ali J;Kim H;Rogowski L;Kim MJ
低雷诺数条件是微小型机器人运动机构设计的基本约束条件。我们报道了使用振荡磁场来诱导基于粒子的微型机器人的表面平移运动。基于颗粒的微型机器人由微小颗粒组成，利用磁性自组装以链状方式连接，其中颗粒之间的非刚性连接为微型机器人提供了结构灵活性。根据扇贝定理，柔性体的振动可以导致在低雷诺数下的运动，类似于精子鞭毛的跳动。我们通过测量微型机器人在不同振荡频率下的速度来表征它们的速度分布。我们还演示了微型机器人的定向转向能力。这项工作将为基于粒子的微型机器人在表面附近使用振动作为一种可行的运动模式提供见解。
The low Reynolds number condition presents a fundamental constraint on designing locomotive mechanisms for microscale robots. We report on the use of an oscillating magnetic field to induce on-surface translational motion of particle based microrobots. The particle based microrobots consist of microparticles, connected in a chain-like manner using magnetic self-assembly, where the non-rigid connections between the particles provide structural flexibility for the microrobots. Following the scallop theorem, the oscillation of flexible bodies can lead to locomotion at low Reynolds numbers, similar to the beating motion of sperm flagella. We characterized the velocity profiles of the microrobots by measuring their velocities at various oscillating frequencies. We also demonstrated the directional steering capabilities of the microrobots. This work will provide insights into the use of oscillation as a viable mode of locomotion for particle based microrobots near a surface.
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