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新闻Robohub2 个月前
EPFL研发声驱微型机器人：150微克飞行器转速达1.3万转
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核心内容
EPFL MICROBS实验室在Science Advances发表研究，提出基于亥姆霍兹共振的声学无线致动方案。团队制造了空心腔体结构，将特定频率声波转化为定向推力，替代传统电机与磁驱组件。实验验证了厘米级声控船与150微克微型飞行器的受控运动，证明了无源机械结构作为机器人执行器的工程可行性。
技术核心在于非对称气流设计：声波激发腔内空气振荡形成集中射流产生推力。厘米级船只集成三个不同频率调谐腔体，通过扬声器变频实现转向与避障；微型飞行器采用3D纳米打印制造，在超声波频段工作，结合微叶片实现最高13,000 RPM转速及类直升机气动升力。该方案兼容塑料、聚合物及玻璃等多种材料，支持进一步微型化与柔性变形设计。
关键看点
- 致动机制：利用亥姆霍兹共振将声波转为定向喷流推力，摒弃电机齿轮等主动部件
- 飞行性能：150微克微型飞行器集成三腔体，超声驱动下旋翼转速达13,000 RPM
- 多频控制：厘米级声控船搭载三独立调谐腔体，通过变频选择激活实现转向与自主导航
- 制造工艺：采用3D纳米打印一体成型聚合物结构，兼容塑料橡胶玻璃等多材质微型化
工程与产业观察
该研究为微纳机器人提供了去机电化的无线致动新范式，解决了毫米以下尺度布线难、电磁干扰大及电池集成受限的工程瓶颈。其纯机械声学响应特性适用于体内靶向给药、密闭空间探测等极端场景，但当前依赖外部声场供能，距实用化仍需突破环境噪声鲁棒性与远距离能量传输效率问题。
来源
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- Robohub：These tiny drones are powered by sound访问 2026-10-23