Large-Scale Swarm Control of Microrobots by a Hybrid-Style Magnetic Actuation System

群体行为 磁铁 磁场 计算机科学 控制工程 工程类 人工智能 机械工程 物理 量子力学
作者
Xinjian Fan,Qihang Hu,Lining Sun,Hui Xie,Haizhen Sun,Zhan Yang
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71 (9): 10998-11008 被引量:19
标识
DOI:10.1109/tie.2023.3331073
摘要

Microrobot swarms have powerful functions and reconfigurable collective behaviors, which enable them to be a possible way to completely solve the low execution efficiency and poor practicability of a single microrobot. However, some general deficiencies hinder the advancement of research in the application of microrobot swarms. For example, the limited number of individuals and the tiny spatial size make the current microrobot swarms too insignificant to meet practical needs. To release these restrictions, we designed a hybrid-style magnetic actuation control system that integrates the electromagnetic coils and permanent magnet. This hybrid-style actuation system can generate customized magnetic fields spatiotemporally, including powerful rotating and gradient magnetic fields, which enables the emergence of a large-scale magnetic microrobot swarm (LMMS) under the coupling effect of the magnetic field and gradient. Besides, the LMMS based on ferrofluid droplets is studied to verify the actuation system's feasibility, with a series of control strategies being proposed accordingly and the performance of the actuation system being discussed theoretically by mathematical models. Finally, physical or simulation experiments were carried out on these bases, demonstrating that the aforementioned method can realize the controllable emergence, dispersion, and locomotion of the LMMS with excellent manipulation ability and maneuverability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ng9Rr8完成签到,获得积分10
刚刚
小祈愿完成签到,获得积分10
1秒前
Yanping完成签到,获得积分10
2秒前
乔治韦斯莱完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
Alex完成签到,获得积分10
2秒前
孙佳烨完成签到,获得积分10
2秒前
shalimar完成签到,获得积分10
3秒前
長吉完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
哭泣的吐司完成签到,获得积分10
4秒前
落雪慕卿颜完成签到,获得积分10
4秒前
欸哟喂完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
优雅向露完成签到 ,获得积分10
6秒前
NAHIY发布了新的文献求助10
7秒前
还单身的丹琴完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Oil完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
柯符伊郁完成签到,获得积分10
8秒前
承乐完成签到,获得积分10
8秒前
一叶知秋完成签到,获得积分10
8秒前
小少完成签到 ,获得积分10
8秒前
wbbb完成签到,获得积分10
9秒前
无限迎蕾完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
可可完成签到,获得积分0
9秒前
10秒前
李越完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
李爱国应助ZzhiCu采纳,获得10
10秒前
11秒前
姚海完成签到,获得积分10
11秒前
zyr发布了新的文献求助10
11秒前
南瓜气气完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
王6完成签到,获得积分10
12秒前
翎羽完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nine new races of Peronospora manshurica found on soybeans in the Midwest 1000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Eudora Welty and Modern Media 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7772766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9314917
关于积分的说明 20341108
捐赠科研通 7358315
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317049
关于科研通互助平台的介绍 2465590
邀请新用户注册赠送积分活动 2332044