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A Miniaturized tadpole robot Using an Electromagnetic Oscillatory Actuator

Journal of Bionic Engineering 2015年第1期12卷 29-36页

作者： Bu Hyun Shin Kyung-Min Lee Seung-Yop Lee Department of Mechanical Engineering Hanbat National University Daejeon 305-719 Korea Convergence Technology Examination Division Korean Intellectual Property Office Daejeon 302-701 Korea Department of Mechanical Engineering Sogang University Seoul 121-742 Korea

In this paper, we propose a miniaturized tadpole-like robot using an electromagnetic oscillatory actuator. The electro- magnetic actuator has a simple structure with a moving-magnet type and the body size is 13 mm （length） × 11 mm （height） ×10 mm （width）. A tail has the thickness of 100 μm and the length of 20 mm which is twice of the body-length （BL）. The tail attached to the oscillatory actuator generates undulatory propulsion for the forward swimming. Moreover, the tadpole robot enables the change of the direction by controlling input signal pattems applied to the oscillatory actuator. Prototypes of the tadpole robot have been manufactured and the thrust force and swimming speed are measured to evaluate the performance of the biomimetic robot in water at various tail-beat frequencies. The maximum thrust force is 42 mN at the tail-beat frequency of 30 Hz with voltage of 3 V, enabling the tadpole robot to swim at the speed of 210 mm·s^-1 （6 BL·s^-1）. The tadpole robot can also change its moving direction with the angular velocity of 21 deg·s^-1 at the half pulse pattem of 30 Hz.

关键词： fish robot biomimetics tadpole robot electromagnetic actuator

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