論文の概要: MicroPush: A Simulator and Benchmark for Contact-Rich Cell Pushing and Assembly with a Magnetic Rolling Microrobot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.23607v1
• Date: Fri, 27 Feb 2026 02:16:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.753748
• Title: MicroPush: A Simulator and Benchmark for Contact-Rich Cell Pushing and Assembly with a Magnetic Rolling Microrobot
• Title（参考訳）: MicroPush: 磁気圧延マイクロロボットを用いたコンタクトリッチセルの押圧・組立シミュレーションとベンチマーク
• Authors: Yanda Yang, Sambeeta Das,
• Abstract要約: 乱雑な2Dシーンにおける磁気圧延マイクロロボットのための,オープンソースのシミュレータおよびベンチマークスイートであるMicroPushについて紹介する。 MicroPushは、過大な相互作用モデルとコンタクト対応スティックスリップ効果、軽量な近接場減衰、オプションのPoiseuilleバックグラウンドフロー、アクティベーション周波数から自由空間圧延速度へのキャリブレーションマッピングを組み合わせたものだ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6053202932413693
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Magnetic rolling microrobots enable gentle manipulation in confined microfluidic environments, yet autonomy for contact-rich behaviors such as cell pushing and multi-target assembly remains difficult to develop and evaluate reproducibly. We present MicroPush, an open-source simulator and benchmark suite for magnetic rolling microrobots in cluttered 2D scenes. MicroPush combines an overdamped interaction model with contact-aware stick--slip effects, lightweight near-field damping, optional Poiseuille background flow, and a calibrated mapping from actuation frequency to free-space rolling speed. On top of the simulator core, we provide a modular planning--control stack with a two-phase strategy for contact establishment and goal-directed pushing, together with a deterministic benchmark protocol with fixed tasks, staged execution, and unified CSV logging for single-object transport and hexagonal assembly. We report success, time, and tracking metrics, and an actuation-variation measure $E_{Δω}$. Results show that controller stability dominates performance under flow disturbances, while planner choice can influence command smoothness over long-horizon sequences via waypoint progression. MicroPush enables reproducible comparison and ablation of planning, control, and learning methods for microscale contact-rich micromanipulation.
• Abstract（参考訳）: 磁気回転するマイクロロボットは、制限されたマイクロ流体環境において緩やかな操作を可能にするが、セルプッシュやマルチターゲットアセンブリといったコンタクトリッチな動作の自律性は、再現的に開発・評価することが困難である。 乱雑な2Dシーンにおける磁気圧延マイクロロボットのための,オープンソースのシミュレータおよびベンチマークスイートであるMicroPushについて紹介する。 MicroPushは、過大な相互作用モデルとコンタクト対応スティックスリップ効果、軽量な近接場減衰、オプションのPoiseuilleバックグラウンドフロー、アクティベーション周波数から自由空間圧延速度へのキャリブレーションマッピングを組み合わせたものだ。 シミュレータコア上には,接触確立と目標指向プッシュのための2段階戦略を備えたモジュール型計画制御スタックと,固定タスク,ステージ実行,単一対象輸送と六角形組立のための統合CSVロギングを備えた決定論的ベンチマークプロトコルを提供する。 我々は,成功,時間,追跡の指標を報告し,アクティベーション・偏差を$E_{Δω}$とする。 その結果、制御器の安定性は流れの乱れにおいて性能を左右し、プランナーの選択は経路点進行による長軸列上のコマンドスムースさに影響を及ぼすことが示された。 MicroPushは、マイクロスケールのコンタクトリッチマイクロマニピュレーションのための計画、制御、学習の再現可能な比較とアブレーションを可能にする。

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