Study on insect-inspired robots with micro functional surfaaces

微功能表面仿昆虫机器人研究

• 批准号: 19360121
• 负责人: MIURA Hirofumi
• 金额: $ 12.73万
• 依托单位: Kogakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19360121/
• 关键词: ロボティクス; 昆虫; マイクロマシン; 表面張力; マイクロ・ナノデバイス; 表面・界面物性; 撥水性; メニスカス力; メニスカスカ; ロボッティクス

Two kinds of insect-inspired miniatrue robots with micro- and nano-functional surfaces have been studied. One is a wall-climbing robot based on adhesive mechanism of ants. Adhesive pads made of glass and PDMS were fabricated using MEMS processes and adhesive properties were investigated. Then, a hexapod robot with glass and PDMS pads was developed. The robot successfully walked on vertical and inverted glass surfaces. The other robot is water strider robot that is able to stay and move on the surface of water using surface tension force. Various kinds of supporting legs with hydrophobic microstructures were developed utilizing MEMS techniques. Lift, pull-off and thrust forces of these legs on the surface of water were investigated experimentally. Then, two kinds of autonomous water strider robots with hydrophobic legs were developed. Actuation utilizing resonant vibration and "origami structure" that is assembled by folding a flat plate were proposed. The robots successfully moved forward and also made left/right turns on the surface of water.

研究了两种具有微纳功能表面的昆虫仿生机器人。一种是基于蚂蚁粘附机制的爬壁机器人。采用MEMS工艺制备了由玻璃和PDMS制成的粘合垫，并研究了粘合性能。在此基础上，研制了一种具有玻璃和PDMS垫的六足机器人。机器人成功地在垂直和倒置的玻璃表面上行走。另一种机器人是能够利用表面张力在水面上停留和移动的水漫步机器人。利用MEMS技术研制了各种具有疏水微结构的支撑腿。实验研究了这些腿在水面上的升力、拉离力和推力。在此基础上，研制了两种具有疏水腿的自主水漫游机器人。提出了利用共振振动的致动和通过折叠平板组装的“折纸结构”。机器人成功地向前移动，并在水面上左/右转弯。

项目成果

メニスカスカを利用した壁面歩行ロボットの研究

基于弯月面的爬墙机器人研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 根元 秀輔;鈴木 健司;三浦 宏文;高信 英明
• 通讯作者: 高信 英明

昆虫の神経系を規範とした歩行制御-小型連続跳躍ロボットの開発-

基于昆虫神经系统的步态控制——小型连续跳跃机器人的研制——

• 发表时间: 2009
• 作者: 森越康貴;鈴木健司;高信英明;三浦宏文
• 通讯作者: 三浦宏文

昆虫規範型羽ばたき飛翔ロボットの研究

类昆虫扑翼飞行机器人研究

• 发表时间: 2009
• 作者: 山下瑛礼;阿部直樹;鈴木健司;高信英明;三浦宏文
• 通讯作者: 三浦宏文

Insect-Inspired Wall-Climbing Robots Utilizing Surface Tension Forces

• DOI: 10.1299/jamdsm.4.383
• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of Advanced Mechanical Design Systems and Manufacturing
• 影响因子: 0.9
• 作者: Kenji Suzuki;Shusuke Nemoto;Takahiro Fukuda;H. Takanobu;H. Miura

Biomimetics Learning From Nature(edited by Amitava Mukherjee, Bio-Inspired Water Strider Robots with Microfabricated Functional Surfaces, Chapter 18)

仿生学向自然学习（Amitava Mukherjee 编辑，具有微加工功能表面的仿生水黾机器人，第 18 章）

• 发表时间: 2010
• 作者: 小池 裕之;鈴木 健司;三浦 宏文;高信 英明;Kenji Suzuki
• 通讯作者: Kenji Suzuki