光電子ロボット群による非接触巧みなマイクロマニピュレーション
Non-contact Dexterous Micromanipulation with Multiple Optoelectronic Robots
光電子場に生じる反発的な誘電泳動力を用いてマイクロロボットを駆動し、対象物に接触せずに押し操作する非接触マイクロマニピュレーション手法を提案した。
著者: Yongyi Jia, Shu Miao, Ao Wang, Caiding Ni, Lin Feng, Xiaowo Wang, Xiang Li
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Micromanipulation systems leverage automation and robotic technologies to improve the precision, repeatability, and efficiency of various tasks at the microscale. However, current approaches are typically limited to specific objects or tasks, which necessitates the use of custom tools and specialized grasping methods. This paper proposes a novel non-contact micromanipulation method based on optoelectronic technologies. The proposed method utilizes repulsive dielectrophoretic forces generated in the optoelectronic field to drive a microrobot, enabling the microrobot to push the target object in a cluttered environment without physical contact. The non-contact feature can minimize the risks of potential damage, contamination, or adhesion while largely improving the flexibility of manipulation. The feature enables the use of a general tool for indirect object manipulation, eliminating the need for specialized tools. A series of simulation studies and real-world experiments -- including non-contact trajectory tracking, obstacle avoidance, and reciprocal avoidance between multiple microrobots -- are conducted to validate the performance of the proposed method. The proposed formulation provides a general and dexterous solution for a range of objects and tasks at the micro scale.
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