磁驱微机器人

流场自主避障

以学习型模型预测控制实时补偿流体扰动，在动态障碍环境中实现精确自主导航。

Junjian, Zhou · Li, Mengyue · Na, Li · Huanyu, Zhou · 王晓东 · 王敬依 · 刘连庆 · 焦念东

Science China Technological Sciences 2025

参数信息

自主导航平均误差

<8 %

技术优势

规避动态障碍

集成改进的A*算法和动态窗口法，实时生成符合运动学约束的无碰撞平滑轨迹，成功避开预定轨迹上突然出现的动态障碍。

抗流动干扰

采用RBF神经网络在线预测并补偿流体扰动及电磁系统耦合误差，保证流动环境中的控制精度。

应用场景

• 靶向药物递送机器人：在流动体液中精确导航至靶点，提升药物递送效率与安全性。
• 微流控操作：在微流控芯片内自主避障操控，实现复杂流体环境下的精确操作。
• 微型手术机器人：在微小解剖结构中实时规避动态障碍，提高手术操作精度与安全性。
• 体内介入导航：在体内复杂流体和动态环境中自主导航，支持更安全的介入诊疗。