1. 研究目的与意义
微机器人的概念提出于上世纪中叶，对其大规模的研究开始于九十年代，现在已经发展成为热点研究方向，包括我国在内的一些国家已经制定相关的战略规划。随着现代生物医学领域研究的不断深入，微机器人由于其低创伤性和复杂微环境的可达性，在众多生物医疗领域中展现出蓬勃的应用前景及优势。例如，微机器人可以作为手术末端执行器或基因片段/药物的运载体，在活体血液循环系统巡游后到达病灶部位，实现病理研究、疾病诊断、靶向递药、组织修复、微创手术等功能。
单旋转永磁体驱动的无约束磁器件，如主动胶囊内窥镜和磁微机器人，已经在简单的旋转偶极子场和易于观察的位置上工作。由于其对微创药物的潜在影响，诸如磁控微型机器人和磁驱动胶囊内窥镜等集成磁器件（umds）已成为一个研究活跃的研究领域。这些装置的能量来自外部磁场。有些驱动形式利用磁力进行拖动，另一些则利用磁力力矩在表面上滚动，通过螺旋螺旋螺旋推进器在液体或腔中游泳，通过软组织拧入，或使用柔性尾巴游泳。由于这些装置的尺寸范围从微尺度到中尺度，并采用多种形式的磁推进，因此我们在本文中将其称为无任何隐含尺寸、推进方法或应用的umds。这些装置可以看作是大型机器人系统的简单末端致动器。
2. 研究内容和预期目标
磁场作为驱动力，通过产生的空间电磁场作用于多种形状的磁性微机器人，进行微纳操控。 主要研究内容： 1)机械臂搭载永磁铁驱动的微机器人操控平台设计、建模、仿真、标定及制造； 2)反馈图像界面开发； 3)微机器人运动学、动力学分析； 4)微机器人轨迹跟踪操控； 实验验证。
3. 研究的方法与步骤
1)工程电磁学基础知识；
2)机械臂运动控制基础；
3)控制电路设计；
4. 参考文献
[1]e.j.furlaniande.p.furlani,“amodelforpredictingmagnetictargetingofmultifunctionalparticlesinthemicrovasculature,”journalofmagnetismandmagneticmaterials,vol.312,no.1,pp.187–193,may2007.
[2]x.wangetal.,“athree-dimensionalmagnetictweezersystemforintraembryonicnavigationandmeasurement,”ieeetransactionsonrobotics,vol.34,no.1,pp.240–247,feb.2019.
[3]z.g.forbes,b.b.yellen,k.a.barbee,andg.friedman,“anapproachtotargeteddrugdeliverybasedonuniformmagneticfields,”ieeetransactionsonmagnetics,vol.39,no.5,pp.3372–3377,sep.2003.
5. 计划与进度安排
1)2022-12-22～2022-2-10查阅文献资料，进行文献综述，翻译英文文献；
2)2022-2-11～2022-3-17撰写开题报告，对系统所需硬件等进行选型；用三维造型软件进行产品零件的立体造型设计；
3)2022-3-18～2022-4-10查阅相关资料，进行系统的设计；
