旋转壁内流体中粒子的无接触精确操控
流体动力学
2025-07-02 v1 机器学习
机器人学
摘要
无接触操控小型物体对于生物医学和化学应用至关重要，如细胞分析、辅助受精和精密化学。 established 方法，包括光学、声学和磁学钩具，现在被用于控制通过流动感应运动以实现精确和灵活操控的技术。然而，在流体中 trapped 多个粒子仍是一个挑战。本研究引入了一种新型控制算法，能够操控流中多个粒子。系统使用旋转盘生成流场将粒子输送至精确位置。盘的旋转由基于 Optimising a Discrete Loss（ODIL）框架的反馈控制策略控制，该框架将流体力学方程与路径目标组合为单个损失函数。我们的实验在模拟和物理装置中进行，证明了该方法能够将两个珠子同时输送至预定义位置，为生物医学应用的稳健无接触粒子操控做出了贡献。
引用
@article{arxiv.2506.15958,
title = {Contactless Precision Steering of Particles in a Fluid inside a Cube with Rotating Walls},
author = {Lucas Amoudruz and Petr Karnakov and Petros Koumoutsakos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15958},
year = {2025}
}