System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种微机器人群体单任务或多任务控制系统技术方案_技高网

一种微机器人群体单任务或多任务控制系统技术方案

技术编号:41228678 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:45
本发明专利技术公开了一种微机器人群体单任务或多任务控制系统,包括:光电镊驱动系统和磁控驱动系统,通过二者配合对微机器人群体实现单一任务的过程进行控制;和/或,通过二者配合对单个或者多个微机器人实现多任务过程进行控制。实现对微机器人的快速响应和精确控制;实现对微机器人的多任务协同工作和单任务集群工作的切换和调控;实现对微机器人的安全操控,避免对微机器人造成损坏或污染;实现对多个或者单个微机器人的精确操控,达到微纳米级别的操作精度。从而解决了相关技术中存在的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及自动控制,尤其涉及一种微机器人群体单任务或多任务控制系统


技术介绍

1、相关技术中驱动微机器人群体的方法,分别是频率变化驱动方法和线圈阵列驱动方法。这两种方法都有各自的局限性,导致了微机器人群体的多任务处理能力和协同作用能力受到限制。

2、频率变化驱动方法是通过掺杂不同浓度磁性物质的微机器人或者微结构对外部磁场响应的截止频率不同来达到对不同微机器人进行驱动的目的。该方法的驱动理论是针对微机器人掺杂不同浓度的磁性物质而导致其对频率变化的响应上限有所不同,达到不同频率驱动不同类型微机器人。其缺点是当驱动频率降低时,对于能够响应低频的微机器人无法做到很好区分,这也导致了整套驱动体系的灵活性降低,只能通过响应高频的微机器人和微结构来进行独立任务的处理工作。

3、线圈阵列驱动方法是通过电磁线圈的组合使得个别线圈产生对微机器人的吸引或者排斥力,使得微机器人群能够按照生成的从排斥方向到吸引方向进行移动。该方法的驱动原理是对于其驱动的微机器人必须是采用沿着z轴方向进行磁化,这保证了线圈阵列能够对微机器人的吸引和排斥起到力的作用。其缺点是这样也限制了微机器人的类型和数量,无法保证微机器人在其外部结构上面的多样性。不仅如此,此结构同样无法实现对多个微机器人的同时独立控制,这样也导致了微机器人的协同工作能力受到了限制。


技术实现思路

1、本申请提供一种微机器人群体单任务或多任务控制系统,以解决相关技术中存在的问题。

2、第一方面,本专利技术提供一种微机器人群体单任务或多任务控制系统,包括:光电镊驱动系统和磁控驱动系统,通过二者配合对微机器人群体实现单一任务的过程进行控制;和/或,通过二者配合对单个或者多个微机器人实现多任务过程进行控制。

3、可选地,所述通过二者配合对微机器人群体实现单一任务的过程进行控制包括:当磁控驱动系统驱动微机器人群体沿预设规划轨迹运动后,监测微机器人两两之间是否开始贴合;如果两两之间开始贴合,所述光电镊驱动系统使能以驱动微机器人分离;在所述分离之后,所述光电镊驱动系统失能以暂停驱动微机器人分离的过程;重复执行上述过程,直到微机器人群体完成单一任务。

4、可选地,通过二者配合对单个或者多个微机器人实现多任务过程进行控制包括:光电镊驱动系统基于微机器人的个数及位置,对每个微机器人个体分别控制;在控制过程中,在所述磁控驱动系统被使能驱动下微机器人执行与其所处环境相适配的动作类型;当所述动作类型执行完毕,所述磁控驱动系统失能暂停驱动;重复执行上述过程,直到完成多任务过程。

5、可选地,所述系统还包括视觉反馈系统;其中,在微机器人群体实现单一任务的过程中,所述磁控系统基于所述视觉反馈系统反馈的视觉反馈信息驱动微机器人群体沿预设规划轨迹运动;在单个或者多个微机器人实现多任务过程中,所述视觉反馈系统基于视觉反馈信息确定微机器人的个数及位置。

6、可选地,所述磁控驱动系统包括相对放置的电磁线圈,当电磁线圈通电后,对微机器人群体施加磁力。

7、可选地,当所述电磁线圈的通电电流方向和大小改变后,改变对微机器人群体施加的磁力,以最终改变微机器人群体的集群运动。

8、可选地,所述光电镊驱动系统包括光电镊芯片、光源、正弦信号发生器,其中,所述光源照射光电镊芯片对应的极板光致导电层后形成光斑,在所述光斑使所述极板之间电导率改变后,所述正弦信号发生器在所述极板间通正弦电压产生非均匀电场,以对多个微机器人分别进行控制。

9、可选地,当所述光源的位置和数量被调节后,每个微机器人受到的介电泳力的大小和方向改变,以实现对多个微机器人同时操控。

10、可选地,所述视觉反馈系统包括基于cmos元器件的显微相机。

11、可选地,所述电磁线圈中心还包括软磁材料构成的铁芯。

12、本专利技术公开了一种微机器人群体单任务或多任务控制系统,包括:光电镊驱动系统和磁控驱动系统,通过二者配合对微机器人群体实现单一任务的过程进行控制;和/或,通过二者配合对单个或者多个微机器人实现多任务过程进行控制。实现对微机器人的快速响应和精确控制;实现对微机器人的多任务协同工作和单任务集群工作的切换和调控;实现对微机器人的安全操控,避免对微机器人造成损坏或污染;实现对多个或者单个微机器人的精确操控,达到微纳米级别的操作精度。从而解决了相关技术中存在的问题。

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【技术保护点】

1.一种微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,包括:光电镊驱动系统和磁控驱动系统,通过二者配合对微机器人群体实现单一任务的过程进行控制;

2.根据权利要求1所述的微机器人群体控制系统,其特征在于,所述通过二者配合对微机器人群体实现单一任务的过程进行控制包括:

3.根据权利要求1所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,通过二者配合对单个或者多个微机器人实现多任务过程进行控制包括:

4.根据权利要求1任一项所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,所述系统还包括视觉反馈系统;

5.根据权利要求1所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,所述磁控驱动系统包括相对放置的电磁线圈,当电磁线圈通电后,对微机器人群体施加磁力。

6.根据权利要求5所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,当所述电磁线圈的通电电流方向和大小改变后,改变对微机器人群体施加的磁力,以最终改变微机器人群体的集群运动。

7.根据权利要求1所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,所述光电镊驱动系统包括光电镊芯片、光源、正弦信号发生器;

8.根据权利要求7所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,当所述光源的位置和数量被调节后,每个微机器人受到的介电泳力的大小和方向改变,以实现对多个微机器人同时操控。

9.根据权利要求4所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,所述视觉反馈系统包括基于CMOS元器件的显微相机。

10.根据权利要求5所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,所述电磁线圈中心还包括软磁材料构成的铁芯。

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【技术特征摘要】

1.一种微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,包括:光电镊驱动系统和磁控驱动系统,通过二者配合对微机器人群体实现单一任务的过程进行控制;

2.根据权利要求1所述的微机器人群体控制系统,其特征在于,所述通过二者配合对微机器人群体实现单一任务的过程进行控制包括:

3.根据权利要求1所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,通过二者配合对单个或者多个微机器人实现多任务过程进行控制包括:

4.根据权利要求1任一项所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,所述系统还包括视觉反馈系统;

5.根据权利要求1所述的微机器人群体单任务或多任务控制系统,其特征在于,所述磁控驱动系统包括相对放置的电磁线圈,当电磁线圈通电后,对微机器人群体施加磁力。

6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵静杜明
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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