Control de navegación en cascada compartida adaptativa y de navegación de microrobots magnéticos en entornos...

Área de la Ciencia:

• Robótica y Robótica Robótica y Robótica Robótica Robótica Robótica Robótica Robótica Robótica
• Sistemas de control de los sistemas de control.
• Ingeniería Biomédica Ingeniería Biomédica.

Sus antecedentes:

• El control preciso de los microrobots magnéticos es crucial para aplicaciones como la terapia dirigida, pero es un desafío en entornos dinámicos.
• La teleoperación manual y los sistemas totalmente autónomos tienen limitaciones en cuanto a robustez y adaptabilidad.

Objetivo del estudio:

• Proponer un método de control en cascada compartido hombre-máquina para microrrobots impulsados magnéticamente.
• Lograr una navegación libre de colisiones en entornos dinámicos mediante la integración de la inteligencia humana y la autonomía de las máquinas.

Principales métodos:

• Una unidad de control compartida híbrida de bucle externo modula la autoridad de control en función del riesgo de colisión.
• Un controlador de orientación adaptativa de bucle interno utiliza la regresión de proceso de Gauss (GPR) y el ajuste de retroalimentación de referencia virtual (VRFT).

Principales resultados:

• Los estudios con sujetos humanos mostraron que la estrategia de control compartido superó significativamente a los modos manual y autónomo en la tasa de éxito, el tiempo de finalización, la estabilidad y la seguridad (p < 0,001).
• La navegación exitosa en un complejo modelo gástrico demostró su aplicabilidad práctica en entornos no estructurados.

Conclusiones:

• El método de control compartido hombre-máquina propuesto ofrece una solución robusta y adaptativa para la navegación magnética de microrrobots.
• Este enfoque mejora el rendimiento y la seguridad de los microrrobots, allanando el camino para aplicaciones terapéuticas y de micromanipulación avanzadas.