Automated End-Effector Alignment for Robotic Cell Manipulation
Notice bibliographique
Résumé
Cell manipulation is a key technology in many biomedical and clinical applications, in which end-effector alignment is a critical procedure. Presently, end-effector alignment is performed manually and suffers from large misalignment error and inconsistency. Manual alignment often undesirably moves the end-effector (e.g., a glass micropipette) out of the limited field of view under microscopy and risks breaking the fragile end-effector. This paper presents automated end-effector alignment for robotic cell manipulation. A rotational degree of freedom was added to a micromanipulator with translational degrees of freedom. The kinematic model of end-effector’s rotation was established, and the unknown model parameters were calibrated and updated via quadratic optimization. A controller was designed based on the kinematics modeling and parameter optimization to compensate for rotation-induced translation and achieve end-effector alignment. Experimental results demonstrate that the robotic alignment technique achieved an accuracy of 0.6±0.3° and a time cost of 18.5 ± 10.2 s, both significantly less than manual alignment. The developed controller cost significantly less time for micropipette alignment than the PID controller. A glass micropipette was used as the end-effector for human sperm immobilization, a critical procedure in clinical cell surgery. The success rate of sperm immobilization was 97% by robotic micropipette alignment, higher than the success rate of 90% by manual alignment due to the higher accuracy of robotic alignment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».