Control observado de dispositivos de continuo magnético
Autores: Pratt, Richard L.; Suesser, Brooke E.; Petruska, Andrew J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
Este documento modela un catéter extensible con un imán incrustado en su extremo distal, sujeto a un campo magnético externo. Implementamos un método de control diseñado para realizar control predictivo basado en modelos del catéter utilizando un marco de suavizado de Kalman. Usando este mismo marco de suavizado, también resolvemos la forma y orientación del catéter dado el control magnético y de inserción utilizando la teoría de varillas de Cosserat e implementamos un observador de perturbaciones para el control en bucle cerrado. Demostramos el control observado experimentalmente al atravesar una trayectoria de cubo 3D con la punta del catéter. El catéter logró una precisión posicional de 3.3 mm de error promedio en bucle abierto, mientras que el control en bucle cerrado mejoró la precisión a 0.33 mm.
Descripción
Este documento modela un catéter extensible con un imán incrustado en su extremo distal, sujeto a un campo magnético externo. Implementamos un método de control diseñado para realizar control predictivo basado en modelos del catéter utilizando un marco de suavizado de Kalman. Usando este mismo marco de suavizado, también resolvemos la forma y orientación del catéter dado el control magnético y de inserción utilizando la teoría de varillas de Cosserat e implementamos un observador de perturbaciones para el control en bucle cerrado. Demostramos el control observado experimentalmente al atravesar una trayectoria de cubo 3D con la punta del catéter. El catéter logró una precisión posicional de 3.3 mm de error promedio en bucle abierto, mientras que el control en bucle cerrado mejoró la precisión a 0.33 mm.