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深圳先进院团队提出多磁微型机器人编队操控办法
时间 :2024-04-06 03:37:43     安博作者: 小九直播间足球直播回放

  8月10日,中国科学院深圳先进技术研讨院集成所智能仿生中心团队针对操控办理体系欠驱动问题,提出了一种根据改善领航-跟从法的多磁驱动微型机器人编队操控办法,完结了2个和3个磁性软体微型机器人的编队自主导航和途径跟从操控。

  相关研讨成果发表于机电工程论域威望期刊《IEEE-ASME机械电子学汇刊》。智能仿生中心徐天添课题组博士研讨生黄晨阳为榜首作者,研讨员徐天添为通讯作者。

  多个微型机器人能协同履行单个机器人没办法完结的杂乱使命,然后添加体系的冗余度和扩展性,进步使命的履行功率。但是,不同于传统多机器人体系中每个智能体可以独立驱动,由外界大局磁场驱动的微型机器人接收到相同磁场,然后形成耦合的运动速度。协同操控多个具有耦合速度的磁驱动微型机器人编队运动将导致体系严峻欠驱动,由于输入的磁场操控变量远小于协同操控多机器人编队方位与队形的输出自由度。

  对此,研讨团队提出一种多磁驱动微型机器人全自动编队导航操控结构,包括了根据增强RRT*编队途径与队形规划单元、根据改善虚拟领航-跟从法的多磁驱动微型机器人协作操控单元和电磁驱动单元。规划单元中,提出的根据增强RRT*途径规划算法考虑了避碰、途径长度、查找功率和电磁场散布特性,与其他RRT*及衍生算法比较,规划途径更趋向于电磁均匀散布区域。协作操控单元中包括一个具有扩展状况观测器的无模型跟从者操控器,使用于编队队形操控;一个根据含糊逻辑的领导者操控器,用于编队途径跟从操控;一个根据耦合速度的协作操控器,用于操控多机器人的速度状况。

  研讨人员经过试验验证了由2个磁驱动微型机器人组成的编队可以在坚持编队队形束缚下和改换编队队形束缚下,完结高精度鲁棒的途径盯梢操控。此外,由3个磁驱动微型机器人组成的编队,可以终究靠自主队形改换完结穿越狭隘妨碍通道。最终,多机器人编队经过提出的优化途径与队形规划算法,以及编队协作操控办法,完结了妨碍物区域自主避障和途径盯梢。

  “在未来的作业中,咱们希望经过提出的战略,多微型机器人团队将可以高效地协同作业,用于体内靶向药物投递、传感和微拼装使用。”徐天添表明,