← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2023第4期Other
A High-V oltage Generator and Multiplexer for Electrostatic Actuation in Program
提出一种用于微机器人静电驱动的高压生成与多路复用芯片，支持可编程物质应用。
286 nW功耗，103 V差分电压，155 V/s切换速度
高压生成多路复用静电驱动可编程物质微机器人
▸创新点1：高压生成与多路复用芯片设计（电路创新）。该芯片通过正负电荷泵和多路复用结构，实现了对12对电极的独立控制，显著提升了静电驱动的灵活性和效率。
▸创新点2：低功耗控制12对电极（电路创新）。在切换10 pF电极时，芯片仅消耗286 nW功率，且能以155 V/s的速度生成103 V的差分电压，展示了其高效能特性。
▸创新点3：集成微系统实现能量自给自足（系统创新）。通过堆叠芯片，集成了高压生成与多路复用芯片、处理器、无线电和能量收集器，形成了一个3 × 1.4 × 1.1 mm的微型系统，实现了能量自给自足。
▸创新点4：微型机器人集成（系统创新）。该微系统可通过柔性PCB集成到微型机器人“Catom”中，为可编程物质应用提供了紧凑且高效的解决方案。
Abstract
Programmable matter (PM) consists of tiny,
mm-scale quasi-spherical robots that can be combined and
programmed to form any arbitrary 3-D shape autonomously.
While PM enables instant structural visualization and opens
up a host of industrial and artistic applications, it also raises
significant challenges in micro-robot control, communication,
and actuation that are difficult to support with existing system-
on-chip (SoC) designs. This article presents a high-voltage-
generation-and-multiplexer (HV