今日頭條
官方微信
官方抖音
資訊頻道具有自主運動(dòng)能力的微納米機器人在靶向遞藥領(lǐng)域具有廣闊的應用前景，吸引了研究人員對其運動(dòng)特性進(jìn)行研究。然而，如何實(shí)現微納米機器人的自主避障及精準遞藥是面臨的挑戰。研究微納米機器人對環(huán)境的實(shí)時(shí)檢測及路徑規劃，形成穩定的閉環(huán)控制具有重要意義。
近日，中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所科研團隊研制了生物混合硅藻微納米機器人，采用深度學(xué)習技術(shù)對硅藻微納米機器人、障礙物和目標進(jìn)行檢測，實(shí)現了實(shí)時(shí)路徑規劃、磁場(chǎng)驅動(dòng)、路徑跟蹤及靶向遞送。
所提出的自動(dòng)控制方法中，通過(guò)深度學(xué)習來(lái)檢測微米機器人、障礙物和目標，通過(guò)磁驅動(dòng)系統驅動(dòng)微納米機器人運動(dòng)，采用自適應模糊PID方法來(lái)跟蹤機器人的軌跡，并規劃出距離短且平滑的運動(dòng)路徑。通過(guò)實(shí)時(shí)環(huán)境檢測及路徑規劃，實(shí)現硅藻微納米機器人的自動(dòng)避障及運動(dòng)控制。
在細胞場(chǎng)景實(shí)驗中，科研人員選擇了小鼠膠質(zhì)瘤細胞作為目標細胞，小鼠單核巨噬細胞作為障礙物細胞開(kāi)展了實(shí)驗。實(shí)驗結果表明硅藻機器人能有效避開(kāi)障礙物細胞并被遞送至目標細胞。所提出的方法具有一定通用性，在靶向遞送中具有廣闊應用前景。
該研究以Deep learning-based automatic control of magnetic diatom biohybrid microrobots for targeted delivery為題發(fā)表于國際機器人領(lǐng)域期刊IEEE Transactions on Robotics。沈陽(yáng)自動(dòng)化所博士生李夢(mèng)月為第一作者，焦念東研究員、劉連慶研究員為通訊作者。
科研團隊長(cháng)期聚焦于微納米機器人及其在生物醫療領(lǐng)域的相關(guān)研究，積極推動(dòng)微納米機器人和生物醫療技術(shù)的融合。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、中國科學(xué)院穩定支持青年團隊計劃等項目的資助。（機器人學(xué)研究室）
DOI：10.1109/TRO.2025.3562452
論文地址：https://ieeexplore.ieee.org/document/10969611
來(lái)源：中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號