【概述】

2025年北京理工大學研究團隊使用ATA-2022B高壓放大器，搭建磁性軟體微機器人實驗系統。

實驗名稱：磁性軟體微機器人的運動測試

研究方向：微納機器人

實驗內容：在3D磁場控制下，實現多種磁性軟體微機器人的運動。

測試設備：ATA-2022B高壓放大器，亥姆霍茲線圈，微控制板，PC等。

實驗過程：

圖1：實驗原理圖

本實驗需要利用線圈產生的可控磁場對目標磁性微機器人進行變形和運動方面的控制。三臺ATA-2022B高壓放大器分別連接圖中亥姆霍茲線圈的X，Y，Z方向三軸線圈，通過計算機（PC）向微控制器（MCU）發送指令，微控制器將輸出信號傳遞給功放，功放將信號放大后直接輸出給線圈，通過PC端對原始信號的幅值和頻率的調節，可以實現對于三軸線圈產生磁場的強度和頻率的控制。將所需測試的磁性軟體微機器人放置到線圈中央，即可響應外部施加磁場的變化。為了使微機器人達到預期的運動效果，需要不斷改變輸出給磁場的信號波形。

實驗結果：

圖2：實驗結果

磁驅軟體懸臂梁結構在磁場作用下可以實現大幅度的擺動，這得益于在功放作用下外部磁場的高磁場強度。當給定的磁場方向為向左，懸臂梁也向左傾斜，當磁場向右時，懸臂梁會轉而向右側擺動。毫米尺度的懸臂梁的擺動需要較大的磁場才能驅動，而經過功放的放大后，能提供的最大磁場強度是可以滿足這一要求的。在功放輸出的高頻信號下，外部磁場可以快速切換方向，微機器人也根據磁場的快速變換來迅速調節自身位姿。由于機器人兩側質量的偏差，會導致彈跳瞬間的傾斜，每一個運動循環后會發生水平方向的位移，進而實現了沿表面的爬行運動。

安泰放大器在此應用中的產品優勢：

一、高電壓輸出能力——驅動亥姆霍茲線圈產生高強磁場，保障毫米尺度懸臂梁大幅擺動

二、寬頻帶與高壓擺率——快速切換磁場方向，保障可爬行微機器人的高頻位姿調節

三、低失真與高輸出穩定性——保障三軸線圈協同驅動的波形一致性

【推薦產品】：ATA-2022B高壓放大器

圖：ATA-2022B高壓放大器指標參數

本文實驗素材由西安安泰電子整理發布。Aigtek已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發、生產和銷售的高科技企業。