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Exploring and Exploiting Nonlinearity in Small-Scale Robots

Projektbeschreibung

Freisetzen des großen Potenzials von kleinen Robotern

Wenn Roboter auf Millimeter oder Mikrometer schrumpfen, stehen sie vor einer einzigartigen Herausforderung, denn die physikalischen Veränderungen erfordern neue Steuerungsmethoden. Kleine Roboter, die z. B. im Medizin- oder Umweltbereich eingesetzt werden, müssen durch enge, schwer zugängliche Räume navigieren und ihre Bewegungsform anpassen – vom Gehen zum Kriechen. Allerdings sind nichtlineare Effekte wie Reibung und Kollisionen, die für ihre Fortbewegung entscheidend sind, nur unzureichend bekannt, was ihre praktische Anwendung einschränkt. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme unterstützte Projekt EXONS zielt auf die Entwicklung neuartiger Steuerungstechniken für kleine Roboter ab, insbesondere in empfindlichen Umgebungen wie dem menschlichen Darm. Das Projekt verspricht, neue Möglichkeiten in den Bereichen medizinische Eingriffe und Erforschung komplexer Räume zu eröffnen.

Ziel

This fellowship tackles traditional barriers between control engineering and small-scale robotics (i.e. the robots in millimetre and micrometre scales): as the size of the robot decreases, the physics that governs their modes of operation (also called dynamical responses) changes dramatically, requiring novel control methods. For example, a micro-robot needs to change its mode of operation from walking to crawling to cross a tunnel, enabling it to reach into narrow and vulnerable environments. The great obstacle to its practical deployment is that nonlinear effects, such as friction and collision, are essential for its motion, but these nonlinearities are poorly understood for effective control. This fellowship will create new approaches to modelling, analysing, and controlling nonlinearities in small-scale robots, in turn opening potential for their applications, such as for medical interventions and environmental exploration. It will create fundamental methods that can be applied to different small-scale robots by other researchers and engineers. This work will focus on a particular scene: a small-scale robot moving in the gut. The long-term vision of this fellowship is to develop small-scale robots that exploit nonlinear mechanical effects to enhance their locomotion and control while operating in complex difficult-to-access environments. The unique research approach of this fellowship, a joint effort of numerical and experimental studies, will be hosted by Prof. Yang Liu from the University of Exeter (UNEXE) with the secondment supervisor, Prof. Matthieu Fruchard from the University of Orléans (UOR), and the consulting gastroenterologist, Dr Shyam Prasad, from the Royal Devon University Healthcare NHS Foundation Trust.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

THE UNIVERSITY OF EXETER
Netto-EU-Beitrag
€ 276 187,92
Adresse
THE QUEEN'S DRIVE NORTHCOTE HOUSE
EX4 4QJ Exeter
Vereinigtes Königreich
Region
South West (England) Devon Devon CC
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Partner (2)