亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Model-based reinforcement learning for ultrasound-driven autonomous microrobots

概化理论 避碰 强化学习 计算机科学 模拟 碰撞 人工智能 数学 计算机安全 统计
作者
Mahmoud Medany,Lorenzo Piglia,Liam Achenbach,S. Karthik Mukkavilli,Daniel Ahmed
出处
期刊:Nature Machine Intelligence [Nature Portfolio]
被引量:1
标识
DOI:10.1038/s42256-025-01054-2
摘要

Abstract Reinforcement learning is emerging as a powerful tool for microrobots control, as it enables autonomous navigation in environments where classical control approaches fall short. However, applying reinforcement learning to microrobotics is difficult due to the need for large training datasets, the slow convergence in physical systems and poor generalizability across environments. These challenges are amplified in ultrasound-actuated microrobots, which require rapid, precise adjustments in high-dimensional action space, which are often too complex for human operators. Addressing these challenges requires sample-efficient algorithms that adapt from limited data while managing complex physical interactions. To meet these challenges, we implemented model-based reinforcement learning for autonomous control of an ultrasound-driven microrobot, which learns from recurrent imagined environments. Our non-invasive, AI-controlled microrobot offers precise propulsion and efficiently learns from images in data-scarce environments. On transitioning from a pretrained simulation environment, we achieved sample-efficient collision avoidance and channel navigation, reaching a 90% success rate in target navigation across various channels within an hour of fine-tuning. Moreover, our model initially generalized successfully in 50% of tasks in new environments, improving to over 90% with 30 min of further training. We further demonstrated real-time manipulation of microrobots in complex vasculatures under both static and flow conditions, thus underscoring the potential of AI to revolutionize microrobotics in biomedical applications.
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
横空完成签到,获得积分10
21秒前
罐头冰块发布了新的文献求助10
21秒前
早八关注了科研通微信公众号
26秒前
kdjc完成签到 ,获得积分10
30秒前
DW应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
zhujh应助科研通管家采纳,获得20
33秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
初椿完成签到 ,获得积分10
35秒前
乐观怜寒完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
37秒前
科研通AI6.4应助Laign采纳,获得10
37秒前
早八发布了新的文献求助10
40秒前
41秒前
44秒前
沉静连虎完成签到,获得积分10
46秒前
joeqin完成签到,获得积分0
46秒前
科研通AI6.2应助lkk采纳,获得10
46秒前
Laign发布了新的文献求助10
48秒前
50秒前
搞怪的盛男完成签到,获得积分10
55秒前
玩命的糖豆完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
TsuKe完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
HuaiBei完成签到,获得积分10
1分钟前
lkk发布了新的文献求助10
1分钟前
Laign发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
罐头冰块发布了新的文献求助10
1分钟前
谦恩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yyyy发布了新的文献求助10
1分钟前
wmydoctor完成签到,获得积分20
1分钟前
留柿完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
高大的康乃馨完成签到,获得积分10
1分钟前
悦耳的怀寒应助郭建福采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Physiologic specialization in Peronospora manshurica 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 7777887
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318671
关于积分的说明 20365449
捐赠科研通 7364989
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319104
关于科研通互助平台的介绍 2466766
邀请新用户注册赠送积分活动 2334378