Ученые из Южного методистского университета представили технологию управления микророботами, которая не требует непрерывного отслеживания их положения. Это решает одну из давних проблем в данной области.
Традиционные микророботизированные системы полагаются на камеры или другие методы визуализации для отслеживания движения в реальном времени. Однако такие подходы могут быть медленными, дорогостоящими или ненадежными, особенно в условиях ограниченной видимости, например, внутри человеческого организма или промышленных трубопроводов.
Предложенная система использует равномерный градиент магнитного поля, который воздействует на микророботов одинаково вне зависимости от их местоположения в рабочей зоне. По словам разработчиков, исключение или значительное сокращение необходимости позиционного отслеживания делает систему более простой, надежной и пригодной для использования в труднодоступных местах.
Установка состоит из шести катушек, расположенных тремя парами вдоль осей X, Y и Z. Это позволяет создавать магнитные поля в трех измерениях. Для калибровки системы использовался трехосный магнитометр, а для точного расчета силы тока в каждой катушке и предотвращения ошибок применялся метод регуляризации Тихонова.
Команда проверила разработку с помощью компьютерного моделирования и реальных испытаний. Совпадение между прогнозируемыми и фактическими характеристиками магнитного поля достигло 99%, что подтверждает надежность системы.
Возможность управления микророботами без визуальной обратной связи открывает перспективы для биомедицинского применения: адресной доставки лекарств, малоинвазивных процедур и диагностики в зонах, недоступных для стандартных инструментов. Кроме того, система может работать в непрозрачных жидкостях и замкнутых пространствах, где традиционные методы визуализации неприменимы.
В настоящее время исследователи изучают альтернативные способы определения положения микророботов с помощью датчиков, что позволит улучшить управление в сложных условиях.
Читайте также: «Напечатанный на 3D-принтере ж/д вокзал был собран роботом за одну ночь».