威尼斯www432888机器人与信息自动化研究所 天津市智能机器人技术重点实验室

Institute of Robotics and Automatic Information System

Tianjin Key Laboratory of Intelligent Robotics

2024年秋季先进机器人与人工智能系列学术讲座（第254期）

Seminar Series：Advanced Robotics & Artificial Intelligence

报告时间：2024年8月6日（周二）15:00~16:00

报告嘉宾：杨湛 教授

报告题目：微纳操作机器人与微小型机器人

报告摘要：

纳米操作是纳米器件制造中的关键技术之一，纳米操作过程的稳定性、可靠性和自动化是提高效率的重要手段。本课题将研究纳米制造中多机器人操作与自主协同控制，以SEM 环境下的纳米结构为研究对象，研究纳观环境下纳结构交互作用机理，建立纳米尺度对象间粘着模型；研究宏微跨尺度亚纳米精度运动机理，通过基于SEM 实时显微视觉的四纳米机器手协同控制，实现多机器人自主纳米操作，为纳米器件的三维制造提供新原理和新方法。本课题以实现多纳米操作机器人的自主控制与协作、加工制造三维纳米器件为目标，针对SEM 高真空环境下多种末端执行器对纳米材料和纳米器件三维操作的稳定性与可靠性问题，采用基础理论分析—关键技术研究—系统平台构建—实验验证的技术路线开展研究。在机理研究方面，主要包括纳结构的交互与粘着规律、宏微亚纳米运动机理与纳米机器人操作机理；在关键技术方面，主要包括机器人的自主控制、运动控制和协同控制，在此基础上，构建四纳米操作机器人系统，用于实验验证与理论研究评价。为实现微纳机器人在活体环境精准靶向医疗应用的目标，从低雷诺数环境下微纳机器人驱动机理和运动学行为分析入手，借助仿生学原理，分别开展了：面向活体环境应用的葡萄糖驱微纳机器人和基于切削刻原理的螺旋微纳机器人的可控制备方法研究； 面向复杂的跨尺度活体环境，提出基于磁扭和磁力混合驱动的微纳机器人跨尺度驱控与三维轨迹跟踪技术研究；针对微纳机器人执行效率低、操控能力弱的问题，提出大规模微纳机器人集群调控与轨迹跟踪控制方法。突破当前微纳机器人在靶向递药应用中面临的生物相容性制备、可控驱动与靶向、群体协同作业等关键技术难题。

报告人简介：

杨湛本科毕业于哈尔滨理工大学自动化系，硕士博士分别于2010年及2013年毕业日本名古屋大学微纳米系统工程系。自2022年以来为苏州大学机器人与微系统研究中心教授。于2017-2018,2020-2021被选为IEEE纳米技术委员会管理委员会委员，在多个国际学术会议任职。研究方向为纳米操作机器人和碳纳米管器件。在IEEE TRO， IEEE T-MECH， Science Advance上发表多篇学术论文，主持及参加多项科技部重点研发及自然基金项目。