CAREER: Novel Wireless, Micro-Force Sensing Mobile Microrobots for Mechanobiology and Automated Biomanipulation
职业:用于机械生物学和自动化生物操作的新型无线微力传感移动微型机器人
基本信息
- 批准号:1149827
- 负责人:
- 金额:$ 55万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2012
- 资助国家:美国
- 起止时间:2012-03-01 至 2014-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project, creating a novel class of magnetically-controlled, mobile microrobots with two-dimensional vision-based micro-force sensing end-effectors, has the potential to advance both the state of the art in microrobots and the state-of-the-art in biological cell micromanipulation. By combining advanced mobile manipulation microrobots with a MEMS-based micro-force sensor, a novel, transformative tool for future advancements in mechanobiology and automated biomanipulation will result.The end-effectors of the proposed mobile microbots consist of micro-compliant mechanisms with custom-designed force-deflection characteristics whose deformations are observed with a camera attached to an optical microscope. The grippers will be fabricated along with a soft magnetic microrobot body and therefore controllable with external magnetic field gradients. These micro-force sensing mobile microrobots will have real-time micro-force-control manipulation capabilities specifically tailored for mechanobiology and automated biomanipulation tasks. A portable ìBio-Robotics test-bed, designed to fit comfortably around both inverted optical or confocal microscopes, is proposed to facilitate outreach and future collaborative research. Finally, a series of proof-of-concept application studies related to single cell and biomaterial adhesion and cell characterization will be conducted to showcase the efficacy of the system.Broader Impacts: Advances in mechanobiology and automated biomanipulation enabled by this proposal will directly impact the healthcare of many. The research and educational/outreach efforts of this proposal will impact students from the high school to the graduate levels. Student teams will participate in an international mobile microrobotic competition, as well as the ASME Student Mechanism and Robot Design Competition, to stimulate students' interests in undergraduate research. Local elementary and high school students will be enriched through the Stevens' Center for Innovation in Engineering and Science Education and the Stevens Exploring Career Options in Engineering and Science program.
该项目创造了一种新型的磁控移动微型机器人,具有基于二维视觉的微力传感末端效应器,有可能促进微型机器人的技术水平和生物细胞微操作的技术水平。通过将先进的移动操作微型机器人与基于MEMS的微力传感器相结合,将产生一种新型的变革性工具,用于未来机械生物学和自动化生物操纵的发展。所提出的移动微型机器人的末端执行器由具有定制设计力偏转特性的微柔顺机构组成,其变形通过安装在光学显微镜上的摄像头来观察。夹爪将与软磁微型机器人本体一起制造,因此可以通过外部磁场梯度进行控制。这些微力传感移动微型机器人将具有专门为机械生物学和自动化生物操纵任务量身定做的实时微力控制操作能力。为了便于推广和未来的合作研究,提出了一种便携式?生物机器人试验台,旨在舒适地安装在倒置光学显微镜或共焦显微镜周围。最后,将进行一系列与单细胞和生物材料黏附和细胞特性相关的概念验证应用研究,以展示该系统的有效性。广泛影响:由该提案实现的机械生物学和自动化生物操纵的进步将直接影响许多人的医疗保健。这项提案的研究和教育/推广工作将影响从高中到研究生的学生。学生团队将参加国际移动微型机器人大赛,以及ASME学生机械和机器人设计大赛,以激发学生对本科生研究的兴趣。当地小学生和高中生将通过史蒂文斯工程和科学教育创新中心和史蒂文斯探索工程和科学职业选择计划得到丰富。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Real-Time Force-Feedback Micromanipulation Using Mobile Microrobots With Colored Fiducials
- DOI:10.1109/lra.2018.2854909
- 发表时间:2018-10-01
- 期刊:
- 影响因子:5.2
- 作者:Guix, Maria;Wang, Jianxiong;Cappelleri, David J.
- 通讯作者:Cappelleri, David J.
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
David Cappelleri其他文献
David Cappelleri的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('David Cappelleri', 18)}}的其他基金
MRI: Acquisition of a Photonic 3D Printer
MRI:购买光子 3D 打印机
- 批准号:
2018570 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Standard Grant
RI: Medium: Light Responsive Polymer Magnetic Microrobots with Dual Mode Sensing for Biomedical and Advanced Manufacturing Applications
RI:中:具有双模式传感的光响应聚合物磁性微型机器人,适用于生物医学和先进制造应用
- 批准号:
1763689 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Standard Grant
NRI: Towards Dexterous Micromanipulation and Assembly
NRI:迈向灵巧的显微操作和组装
- 批准号:
1637961 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Standard Grant
RI: Medium: Collaborative Research: Mobile Microrobot Platform for Advanced Manufacturing Applications
RI:中:协作研究:用于先进制造应用的移动微型机器人平台
- 批准号:
1302087 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Continuing Grant
RI: Medium: Collaborative Research: Mobile Microrobot Platform for Advanced Manufacturing Applications
RI:中:协作研究:用于先进制造应用的移动微型机器人平台
- 批准号:
1358446 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: Novel Wireless, Micro-Force Sensing Mobile Microrobots for Mechanobiology and Automated Biomanipulation
职业:用于机械生物学和自动化生物操作的新型无线微力传感移动微型机器人
- 批准号:
1433967 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Continuing Grant
Student Travel Support for 2012-2014 ASME Student Mechanism and Robot Design Competitions
2012-2014 ASME 学生机械和机器人设计竞赛学生旅行支持
- 批准号:
1356831 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Standard Grant
Student Travel Support for 2012-2014 ASME Student Mechanism and Robot Design Competitions
2012-2014 ASME 学生机械和机器人设计竞赛学生旅行支持
- 批准号:
1247894 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Standard Grant
MRI: Acquisition of a Large Volume, High Resolution Motion Capture System for an Interdisciplinary Research Facility
MRI:为跨学科研究设施采购大容量、高分辨率运动捕捉系统
- 批准号:
1229178 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Standard Grant
Student Travel Support for 2009-2011 ASME Student Mechanism and Robot Design Competitions
2009-2011 ASME 学生机械和机器人设计竞赛学生旅行支持
- 批准号:
0935276 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
Novel-miR-1134调控LHCGR的表达介导拟
穴青蟹卵巢发育的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
novel-miR75靶向OPR2,CA2和STK基因调控人参真菌胁迫响应的分子机制研究
- 批准号:82304677
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
海南广藿香Novel17-GSO1响应p-HBA调控连作障碍的分子机制
- 批准号:82304658
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
白术多糖通过novel-mir2双靶向TRADD/MLKL缓解免疫抑制雏鹅的胸腺程序性坏死
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
novel_circ_001042/miR-298-5p/Capn1轴调节线粒体能量代谢在先天性肛门直肠畸形发生中的作用机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
novel-miR-59靶向HMGAs介导儿童早衰症细胞衰老的作用及机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
novel_circ_008138/rno-miR-374-3p/SFRP4调控Wnt信号通路参与先天性肛门直肠畸形发生的分子机制研究
- 批准号:82070530
- 批准年份:2020
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
miRNA-novel-272通过靶向半乳糖凝集素3调控牙鲆肠道上皮细胞炎症反应的机制研究
- 批准号:32002421
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
m6A修饰介导的lncRNA WEE2-AS1转录后novel-pri-miRNA剪切机制在胶质瘤恶性进展中的作用研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
miRNA/novel_167靶向抑制Dmrt1的表达在红鳍东方鲀性别分化过程中的功能研究
- 批准号:31902347
- 批准年份:2019
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
PFI-TT: A Novel Wireless Sensor for Continuous Monitoring of Patients with Chronic Diseases
PFI-TT:一种用于持续监测慢性病患者的新型无线传感器
- 批准号:
2345803 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Continuing Grant
Generation of novel wireless personal area networks using virtual reality assisted environments.
使用虚拟现实辅助环境生成新型无线个人区域网络。
- 批准号:
24K20764 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Otis Brux-Sensor Night Guard - a novel wireless custom night guard system with pressure sensors to quantitatively measure bite compression forces and alleviate sleep bruxism
Otis Brux-Sensor Night Guard - 一种新型无线定制夜间防护系统,带有压力传感器,可定量测量咬合压力并缓解睡眠磨牙症
- 批准号:
10684494 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Proposal of Novel Onboard Converter for Dynamic Wireless Power Transfer EVs with High-performance and Low-cost
高性能、低成本的用于动态无线功率传输电动汽车的新型车载转换器的提案
- 批准号:
23K13318 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
PFI-RP: Novel Alloy Materials and Device Designs for 5G Wireless Communications
PFI-RP:用于 5G 无线通信的新型合金材料和器件设计
- 批准号:
2234617 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase I: A novel multianalyte microsensor platform for continuous wireless monitoring applications
SBIR 第一阶段:用于连续无线监测应用的新型多分析物微传感器平台
- 批准号:
2151738 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Standard Grant
Novel structured materials and rapid prototyping techniques for research into advanced mux/demux modalities and enabling component manufacturing for the upcoming ultra-fast terahertz wireless communications
新型结构材料和快速原型技术,用于研究先进的复用/解复用模式,并为即将到来的超快太赫兹无线通信提供组件制造
- 批准号:
RGPIN-2019-04750 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
A Novel Wireless and Subcellular Device for Neuromodulation
用于神经调节的新型无线和亚细胞设备
- 批准号:
10516902 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
A Novel Wireless and Subcellular Device for Neuromodulation
用于神经调节的新型无线和亚细胞设备
- 批准号:
10676270 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Novel structured materials and rapid prototyping techniques for research into advanced mux/demux modalities and enabling component manufacturing for the upcoming ultra-fast terahertz wireless communications
新型结构材料和快速原型技术,用于研究先进的复用/解复用模式,并为即将到来的超快太赫兹无线通信提供组件制造
- 批准号:
RGPIN-2019-04750 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual














{{item.name}}会员




