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利用机器人辅助光镊系统设计用于细胞操作的鲁棒统一控制器。 (英语) Zbl 1377.93072号

摘要:光镊具有非物理接触、高精度和高效率的优点,在各种生物医学应用中越来越多地用于操纵生物细胞。当用光镊捕获细胞时,细胞必须位于光阱内。由于缺乏一种有效的控制技术,能够自动控制细胞运动,同时将此类细胞始终定位在光阱中,因此被捕获的细胞很容易逃逸,从而导致操作任务失败。因此,迫切需要开发一种能够同时控制细胞捕获和细胞运动,同时对环境扰动具有鲁棒性的统一控制器。在本文中,我们开发了一种新型的统一控制器,可以同时控制单元定位和单元捕获。首先,我们建立了一个几何模型,将细胞限制在光阱周围的局部区域内。细胞和光镊之间的连接是通过使用细胞-镊子(C-T)联盟的概念来表示的。其次,我们基于定义的势场函数开发了一个控制器,以驱动C-T联盟达到期望状态,同时避免与环境中的其他障碍物发生碰撞。最后,我们进行了转移酵母细胞的实验,以证明该方法的有效性。

MSC公司:

93亿B51 设计技术(稳健设计、计算机辅助设计等)
92立方37 细胞生物学
93A30型 系统数学建模(MSC2010)
93C85号 控制理论中的自动化系统(机器人等)
93B27型 几何方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

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