Vision-Guided Closed-Loop Autonomous Navigation of Light-Driven Janus Microbots
中文摘要
由模型生成 · 人工抽检该研究提出视觉引导的闭环导航框架，用YOLOv11实时定位约3微米的光驱动Janus微机器人，结合磁力转向实现复杂轨迹导航，偏差小于6微米，并支持A*动态重规划、避障与货物抓取运输，为微尺度自主作业提供集成平台。
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已译中文[Submitted on 15 Oct 2026]
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Vision-Guided Closed-Loop Autonomous Navigation of Light-Driven Janus Microbots
查看题为 Vision-Guided Closed-Loop Autonomous Navigation of Light-Driven Janus Microbots 的论文 PDF，作者为 Kanhu Charan Andia 及另外 4 位作者
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摘要：
能够在复杂环境中实现精确自主导航的人工微型机器人，可为微尺度运输、操控与任务执行提供通用平台。然而，在微米尺度上实现可靠导航正变得愈发困难，尤其是当周围环境发生动态变化时。在此，我们针对特征尺寸约为3 {\mu}m的光驱动立方体状赤铁矿/TiO2 Janus微型机器人，开发了一套视觉引导的闭环导航框架。我们将基于自定义训练的YOLOv11目标检测模型实现的实时视觉定位，与离散化的基于路点的磁转向相结合，从而能够沿复杂的预设轨迹实现精确导航，在所测试的各类路径几何形状中，超过90%的实测轨迹偏差保持在6 {\mu}m以下。该框架进一步支持任意用户定义的徒手轨迹，并可在物理受限的迷宫中实现自主导航。在动态变化的环境中，A*路径规划能够实现实时路径重规划，同时避开多个独立游动的5 {\mu}m球形Janus微马达。最后，该微型机器人能够选择性地捕获多个货物颗粒，自主将其运输并递送至预定位置，同时避开动态障碍物。这些结果建立了一个集成平台，在单一光驱动Janus微型机器人系统内融合了可编程轨迹控制、自主路径规划、实时环境适应与任务执行。
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来自：Dhruv Pratap Singh [
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2026年10月15日星期四 04:09:42 UTC（3,536 KB）
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