Five-degree-of-freedom manipulation of an untethered magnetic device in fluid using a single permanent magnet with application in stomach capsule endoscopy

磁铁 运动学 控制理论(社会学) 串联机械手 并联机械手 机器人末端执行器 职位(财务) 机器人 计算机科学 人工智能 物理 工程类 机械工程 经典力学 控制(管理) 经济 财务
作者
Arthur W. Mahoney,Jake J. Abbott
出处
期刊:The International Journal of Robotics Research [SAGE Publishing]
卷期号:35 (1-3): 129-147 被引量:226
标识
DOI:10.1177/0278364914558006
摘要

This paper demonstrates magnetic three-degree-of-freedom (3-DOF) closed-loop position and 2-DOF open-loop orientation control of a mockup magnetic capsule endoscope in fluid with a single permanent magnet positioned by a commercial 6-DOF robotic manipulator, using feedback of only the 3-DOF capsule position measured by a localization system, with application in capsule endoscopy of a fluid-distended stomach. We analyze the kinematics of magnetic manipulation using a single permanent magnet as the end-effector of a serial-link robot manipulator, and we formulate a control method that enables the capsule’s position and direction to be controlled when the robot manipulator is not in a kinematic singularity, and that sacrifices control over the capsule’s direction to maintain control over the capsule’s position when the manipulator enters a singularity. We demonstrate the method’s robustness to a reduced control rate of 25 Hz, reduced localization rates down to 30 Hz, deviation in the applied magnetic field from that expected, and the presence of manipulator singularities. Five-DOF manipulation of an untethered magnetic device has been previously demonstrated by electromagnetic systems only.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
张靖完成签到,获得积分10
刚刚
mobula发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
kkkk发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
潘潘发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
桐桐应助桃桃奶盖采纳,获得10
6秒前
张靖发布了新的文献求助10
6秒前
CR7发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
niceday123完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
godblessyou发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
karaha发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
14秒前
Ruuby应助路遥采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
小芒果发布了新的文献求助10
14秒前
自觉雁玉完成签到,获得积分10
15秒前
yz完成签到,获得积分20
15秒前
友好的子轩完成签到,获得积分10
17秒前
hhh发布了新的文献求助10
17秒前
765254958完成签到,获得积分10
17秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
18秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
73完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Dawn发布了新的文献求助10
18秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6504221
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8298670
关于积分的说明 17714000
捐赠科研通 5603352
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2919801
邀请新用户注册赠送积分活动 1897149
关于科研通互助平台的介绍 1758881