當(dāng)仿生機器魚在珊瑚叢中穿梭時,尾鰭電機0.1秒的響應(yīng)延遲可能導(dǎo)致避障失敗——平尚科技的0201微型電感正以98%的轉(zhuǎn)換效率,在方寸之間釋放澎湃動力。
某海洋觀測項目的仿生機器魚因驅(qū)動電路體積過大導(dǎo)致動作僵硬,平尚科技納米晶復(fù)合電感通過材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,將驅(qū)動模塊體積縮小60%,使機器魚尾鰭擺動頻率達到5Hz的自然狀態(tài)。這場發(fā)生在毫米尺度上的動力革命,正在重新定義水下機器人的運動性能。
仿生機器魚對驅(qū)動電路有三重嚴(yán)苛要求:必須承受20A/μs的電流變化率以確保瞬時爆發(fā)力,體積需控制在1cm3內(nèi)以留出更多傳感器空間,同時要在鹽水環(huán)境中保持長期穩(wěn)定。平尚科技采用納米晶/鐵氧體復(fù)合磁芯,通過多層薄膜沉積工藝將磁芯厚度降至0.3mm,飽和磁感應(yīng)強度保持1.2T;采用三維繞線技術(shù)將銅線間距壓縮至15μm,使電感值密度達到220nF/mm2;表面涂覆聚對二甲苯防護層(厚度8μm),經(jīng)鹽霧測試1000小時后性能衰減<2%。當(dāng)機器魚需要突然加速時,電感可在0.2ms內(nèi)提供20A峰值電流,確保尾鰭產(chǎn)生足夠推力,同時將溫升控制在15℃以內(nèi)。
珊瑚礁監(jiān)測機器魚(長度28cm):
搭載微型電感驅(qū)動系統(tǒng)后,尾鰭擺動幅度達到120°,游速提升至1.8節(jié)(較傳統(tǒng)方案提高40%),連續(xù)工作時間延長至6小時。在狹窄珊瑚叢中穿梭時,系統(tǒng)響應(yīng)延遲僅0.08秒,成功規(guī)避了97%的碰撞風(fēng)險。水下管道檢測機器魚表現(xiàn)更要好:在強磁場干擾環(huán)境下,電感的屏蔽效能使信號誤碼率降至0.5%,成功完成了長達8公里的海底管道巡檢任務(wù)。
所有電感通過200萬次疲勞測試,電感值變化<3%;采用自動光學(xué)檢測確保焊接良率達99.99%;提供定制化繞線方案,滿足不同魚體構(gòu)型的動力需求。
從珊瑚礁監(jiān)測到海底管道巡檢,平尚微型電感已在3200尾仿生機器魚中累計完成18萬公里航行。當(dāng)機器魚在暗流中靈活轉(zhuǎn)向時,其驅(qū)動板上的納米晶磁芯正以98%的效率,將電能轉(zhuǎn)化為優(yōu)雅的游動姿態(tài)。
這些突破尺寸限制的動力核心,用5Hz的擺動頻率重現(xiàn)了魚類的自然運動。平尚科技正與海洋研究機構(gòu)合作,將技術(shù)擴展至群游機器魚項目,讓機器魚群能夠像真實魚群那樣協(xié)同運動。