الگوریتم جهت‌یابی صفحه‌ای میکروربات دو قطبی مغناطیسی توسط سه میدان مغناطیسی خارجی

Abstract

امروزه استفاده از میکروربات‌های مغناطیسی به دلیل حداقل تهاجمی بودن آن‌ها، در کاربردهای پزشکی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از چالش‌های این میکروربات‌ها، کنترل خودکار آن‌ها در بدن موجود زنده جهت رسیدن به هدفی مشخص می‌باشد. با توجه به کوچک بودن اندازه میکروربات، موقعیت و جهت آن با استفاده از میدان مغناطیسی خارجی کنترل می‌شود که این میدان مغناطیسی به وسیله آهنربای دائم و یا آهنربای الکتریکی ایجاد می‌شود. یکی از مزیت‌های استفاده از آهنربای الکتریکی جهت ایجاد میدان مغناطیسی خارجی، امکان کنترل جهت و اندازه میدان مغناطیسی، توسط کنترل جریان الکتریکی است. در این مقاله میکروربات به صورت یک دو قطبی مغناطیسی نقطه‌ای در نظر گرفته شده است که با استفاده از قوانین ماکسول نیرو و گشتاور وارد بر دو قطبی برحسب جریان هر یک از آهنربای الکتریکی بدست آمده است. همچنین الگوریتمی، جهت مسیریابی ربات در محیطی با موانع نامشخص بدون محاسبه کردن مسیر از پیش تعیین شده، پیشنهاد شده است. علاوه بر این، صحت روابط بدست آمده و الگوریتم طراحی شده از طریق شبیه سازی حرکت ربات در نرم افزار متلب مورد بررسی قرار گرفته شده است که کارایی استفاده از سه آهنربای الکتریکی برای کنترل موقعیت میکروربات مغناطیسی در حرکت صفحه‌ای را تأیید می‌کند.