Diseño y control de un sistema robótico basado en imanes permanentes para la navegación de dispositivos magnéticos...

Área de la Ciencia:

• Robótica y sistemas de control
• Ingeniería biomédica
• Física aplicada

Sus antecedentes:

• Los dispositivos magnéticos sin ataduras (TMD) ofrecen potencial para la cirugía mínimamente invasiva.
• Los campos magnéticos externos de los sistemas robóticos pueden activar los TMD en fluidos viscosos.
• Los métodos existentes a menudo implican la manipulación compleja de múltiples imanes.

Objetivo del estudio:

• Diseñar e implementar un sistema robótico basado en imanes permanentes para el control de TMD en el espacio tridimensional.
• Para generar campos magnéticos rotativos que varían en el tiempo para una navegación TMD precisa.
• Simplificar las estrategias de control para la manipulación magnética en entornos fluidos.

Principales métodos:

• Se diseñó un nuevo sistema robótico de configuración abierta con dos dipolos magnéticos giratorios sincronizados.
• Se derivaron las cinemáticas de configuración a postura y el mapeo de postura a campo.
• Se resolvió un problema cinemático inverso no lineal utilizando un algoritmo de optimización.

Principales resultados:

• El sistema logró un control preciso del movimiento 3D de los TMD.
• Los resultados experimentales mostraron un error medio absoluto de 1,18 mm y un error máximo de seguimiento de 2,64 mm.
• Se demostró un enfoque simplificado para manipular los campos magnéticos rotativos.

Conclusiones:

• El sistema robótico desarrollado controla eficazmente los TMD en entornos fluidosos.
• Este enfoque simplifica la generación de campos magnéticos y el control de movimiento TMD.
• El trabajo futuro tiene como objetivo mejorar la flexibilidad del sistema con más grados de libertad.