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近日，，，，，，，，我院微纳机械人中心主任俞江帆教授团队的论文“Automatic Navigation of Microswarms for Dynamic Obstacle Avoidance”被机械人领域顶级期刊 IEEE Transactions on Robotics 接管。。。。。。。。

近日，，，，，，，，我院微纳机械人中心主任俞江帆教授团队的论文“Automatic Navigation of Microswarms for Dynamic Obstacle Avoidance”被机械人领域顶级期刊 IEEE Transactions on Robotics 接管。。。。。。。。

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10105657

期刊介绍

IEEE Transactions on Robotics 为机械人学领域公认的三大顶级期刊之一（T-RO / IJRR / Sci. Rob.），，，，，，，，涉及机械人各个领域的原创理论、算法、设计等，，，，，，，，代表了机械人领域最先进的沉猛进展。。。。。。。。

钻研布景

微纳米机械人集群在药物靶向递送，，，，，，，，生物检测，，，，，，，，微尺度操作等方面拥有辽阔的利用远景。。。。。。。。微纳米机械人集群的节造和导航是实现微纳米机械人集群利用的关键。。。。。。。。其中，，，，，，，，自动节造微纳米机械人集群进行动态避障依然拥有很大挑战。。。。。。。。本工作受到雷达概想的启发，，，，，，，，为微纳米机械人集群的动态避障提出了一种分层雷达算法。。。。。。。。通过将分层雷达算法与视觉反馈节造结合，，，，，，，，微纳米机械人集群可能实此刻动态复杂环境中的自动导航，，，，，，，，如在多个动态阻碍物中穿梭以及在拥有多种动态阻碍物的迷宫中自动达到指标地位。。。。。。。。

钻研步骤

作者提出了一种分层雷达（图1）。。。。。。。。该雷达拥有三层结构，，，，，，，，从内到表顺次为：预测层，，，，，，，，安全层和检测层。。。。。。。。该雷达可能产生集群在二维空间内全方位的活动方向，，，，，，，，雷达的分辨率可能凭据推算量和活动精度的需要报答调整。。。。。。。。作者在雷达中界说了一种预测集群，，，，，，，，每一个预测集群与一个活动方向对应，，，，，，，，基于预测集群，，，，，，，，能够得到当前集群最优的活动方向，，，，，，，，预测层暗示了所有预测集群的地位。。。。。。。。安全层的作用是将与动态阻碍物碰撞风险高的方向排除，，，，，，，，检测层作为微纳米机械人集群避障行为的触发器，，，，，，，，能够减幼避障行为在全数活动过程中的占比，，，，，，，，进而提高活动的效能。。。。。。。。

图1. 分层雷达的示意图

作者将分层雷达算法与视觉反馈节造相结合，，，，，，，，提出了在动态环境中微纳米机械人集群自动导航的节造战术，，，，，，，，节造框图如图2所示。。。。。。。。该节造战术蕴含三个重要部门：视觉检测环节，，，，，，，，分层雷达节造器环节，，，，，，，，以及微纳米机械人集群驱动环节。。。。。。。。使用该节造战术，，，，，，，，微纳米机械人集群能够实此刻拥有多个动态阻碍物的环境中的自动导航，，，，，，，，最后达到指标地位，，，，，，，，如图3所示。。。。。。。。

图2. 动态环境中微纳米机械人集群自动导航的节造战术

图3. 微纳米机械人集群在拥有多个动态阻碍物的环境中的自动导航

同时，，，，，，，，基于该节造战术，，，，，，，，微纳米机械人集群可能实此刻拥有多种动态阻碍物的迷宫中的自动导航，，，，，，，，如图4所示。。。。。。。。作者展示了微纳米机械人集群可能在迷宫中避开多种动态阻碍物：活动阻碍物，，，，，，，，变形阻碍物，，，，，，，，以及门形阻碍物。。。。。。。。微纳米机械人集群可能凭据阻碍物的分歧种类进行自适应调整，，，，，，，，最终无碰撞地达到指标地位。。。。。。。。

图4. 微纳米机械人集群在拥有多种动态阻碍物的迷宫中的自动导航

钻研结论

本文研发了一种微纳米机械人集群的节造战术，，，，，，，，从而实现了微纳米机械人集群在拥有动态阻碍物环境中的自动导航。。。。。。。。本文对微纳米机械人集群的动态避障问题进行了深刻的钻研，，，，，，，，为微纳米机械人集群在动态复杂环境中的自适应导航提供了一种先进高效的战术。。。。。。。。

作者简介

本文通讯作者为 z6首页微纳机械人中心主任、香港中文大学（丽江）助理教授俞江帆。。。。。。。。

俞江帆教授是香港中文大学（丽江）助理教授、香港中文大学（丽江）校长青年学者、z6首页（z6首页）微纳机械人中心主任。。。。。。。。他入选了2021年国度海表高档次青年人才项目（海表），，，，，，，，并担任中国微纳技术学会微纳米机械人分会理事。。。。。。。。俞教授在2018年获得香港中文大学博士学位，，，，，，，，先后在香港中文大学（2018-2019）和多伦多大学（2019-2020）作为博士后进行钻研工作。。。。。。。。

俞教授的钻研重要集中在微纳米机械人和医疗机械人领域，，，，，，，，蕴含其资料设计、基础理论建模、优化驱动节造、及对口生物医学利用。。。。。。。。俞教授至今颁发了超过50篇顶级期刊及会议文章，，，，，，，，蕴含Science Advances、 Nature Communications、IJRR、T-Ro、T-Mech、和ACS Nano等。。。。。。。。他的数篇期刊论文被ESI收录为高引用论文，，，，，，，，并被Science、Nature、CNN等国际机构报导。。。。。。。。俞教授获得了多个有影响力的奖项，，，，，，，，蕴含吴文俊人为智能科技奖天然科学奖二等奖（2022）、百度全球华人AI青年学者（2022）、福布斯30 under 30（2021）、Nature Communications评比的物理学50强文章（2018）、T-Mech最佳论文奖入围（2019）、香港青年科学家入围奖（2018）等。。。。。。。。

本文第一作者为香港中文大学（丽江）在读博士生刘岳臻。。。。。。。。

刘岳臻，，，，，，，，2021年本科毕业于哈尔滨工业大学（丽江），，，，，，，，目前在香港中文大学（丽江）俞江帆教授团队攻读博士学位。。。。。。。。重要钻研方向为微纳米机械人集群在动态环境中的节造战术以及潜在的医疗利用。。。。。。。。

* 有关论文信息由论文作者提供

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