Adaptive Force Tracking Control of a Magnetically Navigated Microrobot in Uncertain Environment

控制理论(社会学) 跟踪(教育) 阻抗控制 触觉技术 弹道 跟踪误差 控制器(灌溉) 接触力 磁铁 计算机科学 职位(财务) 机器人 磁悬浮 工程类 控制工程 模拟 机械工程 控制(管理) 人工智能 物理 生物 天文 量子力学 经济 教育学 心理学 财务 农学
作者
Xiaodong Zhang,Mir Behrad Khamesee
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:22 (4): 1644-1651 被引量:49
标识
DOI:10.1109/tmech.2017.2705523
摘要

Magnetic navigation microrobotics is a promising technology in micromanipulation and medical applications. A magnetically navigated microrobot (MNM) usually has permanent magnets or ferromagnetic materials attached to it to create interaction force for navigation in the presence of an external magnetic field. During the exploration of the MNM, it is necessary to simultaneously control the position of the MNM and the contact force when the microrobot is constrained by its environment. However, owing to the small size of an MNM and noncontact property of magnetic levitation, installing on-board force sensors is very challenging. This paper presents a dual-axial interaction force determination mechanism that uses magnetic flux measurement, with no need for a conventional on-board force sensor. The interaction force is then used as the feedback force of a position-based impedance controller to actively track the reference force on the MNM in uncertain environment. To reduce the force tracking error caused by environmental uncertainty, an adaptive control algorithm is implemented to generate a reference motion trajectory that attempts to minimize the force error to an acceptable level. The force tracking performance of the robot is experimentally validated. A 2.01 μN root mean square force tracking error is reported. The proposed technique can be applied to biomedical microsurgery, such as for cutting tissue with controlled force.
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
深情安青应助Nakebu采纳,获得10
刚刚
天天快乐应助Nakebu采纳,获得10
刚刚
sugar完成签到,获得积分10
1秒前
tian完成签到,获得积分10
1秒前
bluueboom发布了新的文献求助30
2秒前
天天发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
丘比特应助未顾采纳,获得10
3秒前
4秒前
顺利紫山发布了新的文献求助10
4秒前
天天快乐应助耶耶耶采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
polarisier完成签到,获得积分10
5秒前
张旭完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.1应助LESLIEEASON采纳,获得10
6秒前
hhhh完成签到,获得积分20
6秒前
田様应助学术通zzz采纳,获得10
6秒前
开心盼秋发布了新的文献求助10
6秒前
顽石发布了新的文献求助10
7秒前
初景应助cangshu采纳,获得20
7秒前
科研通AI6.4应助天天采纳,获得10
8秒前
整齐的凌兰应助wyling采纳,获得20
8秒前
Agq发布了新的文献求助10
8秒前
张旭发布了新的文献求助100
8秒前
9秒前
9秒前
xiaolizi应助湛无不盛采纳,获得20
9秒前
此酒即忘川完成签到,获得积分10
9秒前
慕青应助ahxb采纳,获得10
10秒前
Akim应助jinhua采纳,获得10
10秒前
xiaomifeng应助zx采纳,获得10
11秒前
zh123完成签到,获得积分10
11秒前
烟花应助jc采纳,获得10
11秒前
cugwzr完成签到,获得积分10
12秒前
上岸发布了新的文献求助10
12秒前
沉默问雁完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
迷你的灵阳应助惜_采纳,获得10
14秒前
三桥aq完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6462785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8270693
关于积分的说明 17631798
捐赠科研通 5534341
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2906789
邀请新用户注册赠送积分活动 1883704
关于科研通互助平台的介绍 1730348