芦小龙


个人信息：Personal Information 副教授 硕士生导师
招生学科专业：
航空学院 -- 机械工程 --【招收硕士研究生】
航空学院 -- 精密驱动与振动利用 --【招收硕士研究生】
航空学院 -- 机械 --【招收硕士研究生】

性别：男
学历：博士研究生毕业
学位：工学博士学位
所在单位：航空学院

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教育经历Education Background
工作经历Work Experience
2009.42014.4
南京航空航天大学
机械设计及理论
工学博士学位
2019.32020.7
Max Planck Institute for Intelligent Systems
博士后
2016.82017.8
University of California, San Diego (USA)
访问****
2014.4至今
南京航空航天大学
副教授
副教授

研究方向Research Focus
社会兼职Social Affiliations
超声喷丸成形系统的设计及在航空壁板成形中的应用研究
基于压电作动的微型水下机器人研究
精密声操控平台的设计及应用
中国力学学会会员，中国航空学会会员，中国振动工程学会会员
2017.7至今
EI核心期刊《振动、测试及诊断》编委会委员
2018.5至今
中国微米纳米技术学会微作动器分会理事




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研究领域


1.基于超声驱动的精密声流控技术

精密声流控技术是微纳米机器人的重要驱动方式之一。本课题组利用在微小型超声电机研究方面总结的技术经验，研制了初期的基板型声操控平台，实现了对不同构型微纳米器械的定向操控，并且获得两项国家自然科学基金项目支持（No. **, No. **）。

图1精密声流控技术的基本原理
图2所示为不同类型纳米马达的声流场驱动效果。运用模板辅助电化学沉积的方法制备了管状微马达（图2a），设计了迷宫型二维复杂微结构（图2b），然后开展了不同粒径聚苯乙烯（PS）微球的驱动特性研究，表明声流场对微纳颗粒的作用效果具有较好的重复性。此外构建了用于捕获分选的声操控平台，针对不同尺寸的微纳颗粒开展了声操控捕获的基础研究（图2c）（ACS Nano 19, Small 18, ACS Applied Materials and Interfaces 17， 2018年国际功能材料与器件研讨会（GW-FMD 2018）特邀报告）。

图2声流场对不同构型纳米马达的操控技术研究
2.基于压电作动的微型水下机器人技术
水下机器人在海洋探测领域发挥着日益重要的作用，可以完成深海资源探测、海洋水文监测以及深海打捞救助等任务。鉴于水下机器人在民用与国防上的重要性，依托压电精密驱动技术的最新进展，提出一种具有自重构功能的水下机器人（图3-6所示），以高功率密度的双转子输出型超声电机作为机器人的动力推进装置，不同机器人个体之间在电磁场的控制下完成结构重组，进而提升机器人集群在复杂水域中的机动性和环境适应能力。采用超声电机驱动的水下机器人，克服了驱动单元与重构单元的相互电磁干扰问题，可实现无电磁屏蔽结构设计，有效地减小了单元个体的尺寸与重量，获得一项江苏省自然基金项目支持（No. BK**）。

图3 水下机器人单体 图4 水下机器人自重构过程演示

图5 双轴输出型推进器 图6 圆筒型水下机器人结构设计方案





论文成果More>>
Wenjuan Liu.From Passive Inorganic Oxides to Active Matters of Micro/Nanomotors.Advanced Functional Materials.2020:
Xiaolong Lu.A Novel Dual-Rotor Ultrasonic Motor for Underwater Propulsion.Applied Science.2020,10:31
Hui Shen.Local Acoustic Fields Powered Assembly of Microparticles and Applications.Micromachines.2019,10:882
芦小龙.A Human Microrobot Interface Based on Acoustic Manipulation
芦小龙.Micro-/Nanomachines Driven by Ultrasonic Power Sources
芦小龙.Local Enhanced Microstreaming for Controllable High-Speed Acoustic Rotary Microsystems
专利
暂无内容
著作成果
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科研项目More>>
面向芯片实验室的声操控动力微组件关键技术研究, 2019/01/01
基于声流效应的声操控型精密微流控平台的机理与应用研究, 2019/01/01
高能效压电换能器的设计及试验研究, 2015/03/11
基于压电作动的水下自重构机器人关键技术研究, 2018/01/01
声场驱动的纳米马达的结构特征及操控技术研究, 2016/01/01
应用于空间环境的超声电机的设计和研究, 2012/01/01






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1.基于超声驱动的精密声流控技术

精密声流控技术是微纳米机器人的重要驱动方式之一。本课题组利用在微小型超声电机研究方面总结的技术经验，研制了初期的基板型声操控平台，实现了对不同构型微纳米器械的定向操控，并且获得两项国家自然科学基金项目支持（No. **, No. **）。

图1精密声流控技术的基本原理
图2所示为不同类型纳米马达的声流场驱动效果。运用模板辅助电化学沉积的方法制备了管状微马达（图2a），设计了迷宫型二维复杂微结构（图2b），然后开展了不同粒径聚苯乙烯（PS）微球的驱动特性研究，表明声流场对微纳颗粒的作用效果具有较好的重复性。此外构建了用于捕获分选的声操控平台，针对不同尺寸的微纳颗粒开展了声操控捕获的基础研究（图2c）（ACS Nano 19, Small 18, ACS Applied Materials and Interfaces 17， 2018年国际功能材料与器件研讨会（GW-FMD 2018）特邀报告）。

图2声流场对不同构型纳米马达的操控技术研究
2.基于压电作动的微型水下机器人技术
水下机器人在海洋探测领域发挥着日益重要的作用，可以完成深海资源探测、海洋水文监测以及深海打捞救助等任务。鉴于水下机器人在民用与国防上的重要性，依托压电精密驱动技术的最新进展，提出一种具有自重构功能的水下机器人（图3-6所示），以高功率密度的双转子输出型超声电机作为机器人的动力推进装置，不同机器人个体之间在电磁场的控制下完成结构重组，进而提升机器人集群在复杂水域中的机动性和环境适应能力。采用超声电机驱动的水下机器人，克服了驱动单元与重构单元的相互电磁干扰问题，可实现无电磁屏蔽结构设计，有效地减小了单元个体的尺寸与重量，获得一项江苏省自然基金项目支持（No. BK**）。

图3 水下机器人单体 图4 水下机器人自重构过程演示

图5 双轴输出型推进器 图6 圆筒型水下机器人结构设计方案











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[1]Wenjuan Liu,Zhongwei Gu,Joseph Wang等.From Passive Inorganic Oxides to Active Matters of Micro/Nanomotors.Advanced Functional Materials,2020:
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[5]芦小龙,Shen, Hui,Zhao, Kangdong等.Micro-/Nanomachines Driven by Ultrasonic Power Sources
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[9]芦小龙,芦小龙,芦小龙等.A new topological structure for the Langevin-type ultrasonic transducer
[10]芦小龙,芦小龙,芦小龙等.用于微型飞行器的高转速超声电机
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基于声流效应的声操控型精密微流控平台的机理与应用研究
高能效压电换能器的设计及试验研究
基于压电作动的水下自重构机器人关键技术研究
声场驱动的纳米马达的结构特征及操控技术研究
应用于空间环境的超声电机的设计和研究
基于热分析技术的极端环境下超声电机的研究和设计
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