近日，南方科技大学机械与能源工程系王宏强副教授团队在机电领域顶级期刊之一IEEE Transactions on Mechatronics (TMech) 上发表了一篇关于单电机欠驱动的微型机器人的研究论文。论文标题为 “SimoBot: An Underactuated Miniature Robot Driven by a Single Motor”。 

图1 微型机器人样机（SimoBot）

一般机器人在平面上自由复杂运动需要两个以上的电机，但是对于微型机器人来说重量和耗能太大，难以持续工作。本研究仅使用一个电机，通过特殊设计，巧妙利用电机产生离心力和机器人运动的摩擦力之间的相互作用，实现机器人在二维平面上的任意复杂路径运动，实现了基于多维机构欠驱动机理的低功耗、长运行时间的微型机器人。

图2 机器人行走轨迹行程 南科大logo文字”SUSTech” （体现开环控制性能）

该论文由南方科技大学独立完成。南方科技大学机械与能源工程系2018级硕士研究生张一帆和2022级博士研究生朱人杰为论文共同第一作者，通讯作者为王宏强，南科大为论文第一单位。该项目由国家自然科学基金、广东省自然科学基金等资助。

图3 第二代微型机器人 （SimBot II）

视频体现机器人趋光性的测试控制

此外，在以上研究的基础上，该课题组进一步改进机器人的结构和驱动设计，提高稳定性设计了第二代机器人，相关成果近期发表于Micromachines。论文标题为 “Miniature Mobile Robot Using Only One Tilted Vibration Motor”。由南方科技大学独立完成。南方科技大学机械系2022级博士研究生朱人杰和2018级硕士研究生张一帆为论文共同第一作者，通讯作者为王宏强，南科大为论文第一单位。该项目由国家自然科学基金、广东省自然科学基金等资助。

论文链接：  https://ieeexplore.ieee.org/document/9833904

                   https://www.mdpi.com/2072-666X/13/8/1184