Tema

Mikrorobotar framställda med ny multilagerteknik

Niklas Snis har framställt förflyttningsenheter till två nya mikrorobotar genom att använda två olika material, ett hårt och ett flexibelt, i multilager. En ny teknik för att montera ihop alla moduler i robotarna presenteras också i hans avhandling. Den 23 maj disputerar han vid Uppsala universitet.

Niklas Snis beskriver i sin avhandling två trådlösa mikrorobotar, MiCRoN och I-SWARM, som han varit med och utvecklat. Särskilt har han ägnat sig åt deras så kallade aktuatorer som används för att förflytta robotarna och eventuella mikroverktyg. Utöver dessa består robotarna av enheter för kommunikation, energiförsörjning och elektronik och utgör således avancerade mikrosystem.

För att kunna framställa mycket små trådlösa system måste varje enhet ha en så låg effektförbrukning som möjligt eftersom det bara får plats en begränsad mängd energi inom systemets volym. Därför har alla aktuatorer utvecklats för att konsumera minimalt med effekt.

– Bland annat har de tillverkats med en multilagerteknik som medför att drivelektroniken förenklas och systemet som helhet kräver mindre effekt, säger Niklas Snis.

Vidare har han använt så kallade piezoelektriska material, en polymer och en keram. Om man applicerar ett elektriskt fält över ett piezoelektriskt material förändras materialets struktur och man får en liten töjning (~0.1 %) i materialet. Materialen har olika fördelar – keramiken kan användas för att bygga aktuatorer med större kraft jämfört med polymeren medan polymeren är flexibel, vilket kan utnyttjas för att åstadkomma mer komplicerade geometrier. En ny multilagerteknik för att bygga och strukturera multilager i polymeren presenteras i avhandlingen och den används för att bygga en förflyttningsenhet till I-SWARM-robotarna.

Utöver aktuatorerna presenteras även en trebent förflyttningsenhet som använder sig av en rörelsemekanism där benen försätts i resonans. Multilagertekniken och resonansdrivningen gör att enheten kräver lite effekt och kan bära upp till fyra gånger sin egen vikt. Slutligen presenteras en teknik för att montera ihop massfabricerade mikrosystem. Den användes för att sätta samman alla modulerna i I-SWARM-robotarna och utnyttjar ytmonteringsteknik från industrin.

– Med denna teknik kan komplicerade geometrier för mikrosystem förverkligas, som den hopvikta I-SWARM-roboten till exempel, säger Niklas Snis.

Kontaktinformation
För mer information, kontakta Niklas Snis, mobil: 0730-238 960, e-post: Niklas.Snis@angstrom.uu.se

Mikrorobotar framställda med ny multilagerteknik

 lästid ~ 2 min