سیستمی که قواعد بازی میکروروبات‌ها را عوض می‌کند

بیا بازی ببین

میکروربات‌ها در سال‌های اخیر به‌عنوان یکی از فناوری‌های نوظهور در حوزه پزشکی و صنعت مطرح شده‌اند، اما یکی از چالش‌های اصلی در استفاده از آن‌ها، نیاز به ردیابی دائمی موقعیت از طریق دوربین‌ها و سیستم‌های تصویربرداری بوده است.

این روش‌ها علاوه بر اینکه هزینه بالایی دارند در محیط‌های بسته و غیرقابل مشاهده مانند داخل بدن انسان یا لوله‌های صنعتی، با محدودیت‌های جدی مواجه می‌شوند. اما به تازگی دانشمندان روشی برای کنترل و ردیابی میکروروبات‌ها در محیط‌های بسته پیدا کرده‌اند.

به گزارش اینترستینگ اینجینیرینگ، پژوهشگران دانشگاهی در تگزاس (Southern Methodist University) یک سیستم مغناطیسی جدید مبتنی بر میدان یکنواخت ارائه کرده‌اند که در آن به جای آنکه موقعیت میکروربات به‌طور مداوم رصد و بر اساس آن نیروی کنترلی تنظیم شود، یک میدان مغناطیسی پایدار بر ربات‌ها وارد می‌کند.

این سیستم از شش سیم‌پیچ تشکیل شده است که در سه محور X، Y و Z به‌صورت جفت‌های متقابل قرار گرفته‌اند. این آرایش امکان تولید میدان‌های مغناطیسی سه‌بعدی کنترل‌شده را فراهم می‌کند.

برای اطمینان از دقت عملکرد، پژوهشگران از ابزارهایی مانند مغناطیس‌سنج سه‌محوره و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای استفاده کرده‌اند. همچنین با بهره‌گیری از روش‌های ریاضی پیشرفته، مانند منظم‌سازی تیکونوف، جریان مناسب برای هر سیم‌پیچ به‌گونه‌ای تنظیم شده که خطاهای احتمالی ناشی از عدم هم‌ترازی کاهش یابد.

نتایج آزمایش‌ها نشان داده است که عملکرد پیش‌بینی‌شده سیستم با رفتار واقعی میدان مغناطیسی حدود ۹۹ درصد تطابق دارد؛ موضوعی که دقت و قابلیت اطمینان این فناوری را تأیید می‌کند.

به گفته پژوهشگران، حذف نیاز به دوربین‌ها می‌تواند کاربردهای مهمی در حوزه پزشکی ایجاد کند؛ از جمله هدایت دارورسانی هدفمند، انجام جراحی‌های کم‌تهاجمی و تشخیص در نواحی غیرقابل دسترس بدن. همچنین در محیط‌های صنعتی مانند لوله‌ها و ساختارهای بسته، این فناوری می‌تواند جایگزینی کارآمد برای سیستم‌های کنترلی مبتنی بر تصویر باشد.

در حال حاضر، تیم تحقیقاتی در حال بررسی روش‌های مکمل برای تخمین موقعیت میکروربات‌ها با استفاده از حسگرهای غیرتصویری است تا دقت کنترل در محیط‌های پیچیده‌تر نیز افزایش یابد. این دستاورد گامی مهم در جهت حرکت از سیستم‌های وابسته به ردیابی تصویری به سمت کنترل‌های خودکار و پایدارتر در رباتیک میکروسکوپی محسوب می‌شود.

منبع: همشهری