近日，，， ，，2023年IEEE实时推算与机械人国际会议（2023 IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics，，， ，，简称 IEEE RCAR 2023）在山西包头进杏祝。 。。。。我院微纳机械人中心博士生刘岳臻以一作身份颁发的论文 “Shape Reconfiguration and Path Planning of Microswarms for Automatic Collision Avoidance” 获得本届会议最佳论文提名奖。。 。。。。我院微纳机械人中心主任俞江帆教授为本文通讯作者。。 。。。。
IEEE RCAR是IEEE机械人与自动化协会组织的机械人领域驰名会议之一。。 。。。。
钻研布景
微纳米机械人集群在药物的靶向递送、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在复杂环境中进行避障依然拥有很大挑战。。 。。。。本工作提出了一种微纳米机械人集群状态规划和蹊径规划结合的算法，，， ，，该算法结合微纳米机械人集群的状态节造和活动节造，，， ，，形成齐全的节造战术，，， ，，实现了微纳米机械人集群以两种状态在复杂环境中的导航，，， ，，如在拥有狭幼通路的迷宫中无碰撞地自动达到指标地位。。 。。。。
钻研步骤
作者提出了一种微纳米机械人的状态规划和蹊径规划结合的算法（图1）。。 。。。。微纳米机械人圆形集群和椭圆集群拥有分歧的优势，，， ，，圆形集群可能进行高活络度的活动，，， ，，而椭圆集群可能通过狭幼的通路。。 。。。。微纳米机械人集群首先会以圆形的状态进走活动，，， ，，当达到状态变动触发区域（橙色区域）时，，， ，，会自动变换状态到椭圆形集群，，， ，，通过狭幼的通路后，，， ，，又会自动变换到圆形集群，，， ，，持续活动。。 。。。。针对圆形集群和椭圆形集群的分歧特点，，， ，，作者提出了分歧的蹊径规划步骤。。 。。。。圆形集群的规划蹊径（红色蹊径）依附急剧前进树算法和状态约束天生，，， ，，而椭圆形集群的规划蹊径（蓝色蹊径）由状态变动触发区域的地位决定。。 。。。。
图1 微纳米机械人集群状态规划和蹊径规划的示意图
作者将微纳米机械人集群的状态规划，，， ，，蹊径规划与微纳米机械人集群的状态节造，，， ，，活动节造相结合，，， ，，提出了在复杂环境中微纳米机械人集群自动导航的节造战术。。 。。。？？？？？ ＝谠炜蛲既缤2所示。。 。。。。使用该节造战术，，， ，，微纳米机械人集群能够实此刻拥有狭幼通路的迷宫中以两种集群状态的自动导航，，， ，，最后达到指标地位，，， ，，如图3所示。。 。。。。
图2 复杂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狭幼通路的迷宫中以两种状态的自动导航
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狭幼通路的复杂环境中的自动导航。。 。。。。本文为微纳米机械人集群在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
文章通讯作者俞江帆教授是香港中文大学（丽江）理工学院助理教授、医学院客座助理教授、校长青年学者、z6首页（z6首页）微纳机械人中心主任。。 。。。。他主持国天然、科技部、广东省、丽江市的多项人才及科研项目，，， ，，是国度高档次青年人才、国度沉点研发打算青年首席科学家、中国微纳技术学会微纳米机械人分会及微纳执行器分会理事。。 。。。。
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50余篇顶级期刊及会议文章，，， ，，1本专著、1本编著及多个书目章节。。 。。。。颁发文章蕴含Science Advances、Nature Communications、IJRR、T-Ro、T-Mech、和ACS Nano等，，， ，，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。。 。。。。他担任 IEEE RA-L及多个国际会议的编委，，， ，，以及蕴含Science Robotics，，， ，，Science Advances，，， ，，TRO，，， ，，TMECH在内的多个顶级期刊和会议的审稿人。。 。。。。
文章第一作者刘岳臻，，， ，，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复杂环境中的节造战术以及潜在的医疗利用。。 。。。。
