简介
磁控微型机器人在药物输运、微型器件操控、无损探伤和微创手术等领域具有很好的应用前景,其研发技术已成为高端装备制造领域中的热点问题。在大量的工业应用中,需要使得磁控微型机器人在毫米甚至更小的尺度上实现复杂的运动;这对于具有复杂结构和能够实现复杂运动的磁控微型机器人的材料制备工艺、结构变形的力-磁耦合理论、磁场加载方式和加载装置研发提出了巨大挑战。本项目基于 3D 打印技术和浇灌工艺,提出一种新型微型机器人结构材料的制备方法。然后,基于连续介质力学理论和麦克斯韦电磁场方程,建立弹性结构的力-磁耦合模型,并结合数值模拟与理论计算,对磁控机器人的变形和运动进行定量计算分析,得到磁控机器人的变形与结构参数(形状和磁场分布)之间的影响规律。最后,在大量的实验和计算数据的基础上,研发出性能优异、功能多样化的磁控微型机器人及相应磁控装置,并对整个系统进行全面的性能测试,最终获得综合性能最优的磁控微型机器人。