摘要
本发明属于磁性微纳米机器人制备与控制领域,具体说是一种磁性微型机器人在水中的三维运动控制方法及系统,包括以下步骤:S1:实时获取水下磁性微螺旋机器人MMR的二维运动图像;S2:基于图像处理算法提取MMR的最小外接矩形特征参数,并根据最小外接矩形的宽度、长度及旋转角度,建立与MMR的深度、俯仰角及航向角的映射关系,实时解算MMR的三维位姿信息;S3:利用五线圈电磁驱动装置生成三维旋转磁场,结合三维位姿信息,通过控制算法调节三维旋转磁场的参数,实现MMR在水中的三维运动控制。本发明基于最小外接矩形参数与三维位姿的映射关系,实现了深度、俯仰角及航向角的实时解算,解算精度小于机器人体长的8%,满足微纳尺度操作的需求。
技术关键词
三维运动控制
微型机器人
电磁驱动装置
旋转磁场
显微成像系统
图像处理算法
螺旋机器人
矩形
均匀磁场
磁控溅射镀膜技术
图像处理模块
螺旋结构
微纳米机器人
悬浮运动状态
三维运动轨迹
控制器
亥姆霍兹线圈
磁响应