基于活性生物组织的肌肉驱动机器人研究进展

作     者：林泽宁 蒋涛 罗自荣 白向娟 尚建忠 LIN Zening;JIANG Tao;LUO Zirong;BAI Xiangjuan;SHANG Jianzhong

作者机构：国防科技大学智能科学学院长沙410073 

基　　金：2019博士后国际交流计划引进(博士后编号48127) 湖南省科技创新计划资助——省优秀博士后创新人才计划(2020RC2036) 国防科技大学学校科研计划(zk-19) 湖南省研究生科研创新(CX20190030)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第58卷第13期

页      码：22-35页

摘      要：基于活性生物组织的肌肉驱动机器人由活细胞与传统机电系统深度融合,在毫米尺度下相比于传统的刚性驱动机器人及新兴的非生物柔性材料驱动具备微尺度、功率密度高、生物相容性等优点。因此,它们可在生物医学、战场侦察等领域发挥重大作用,引起了科学家们的广泛兴趣。为使更多研究人员了解肌肉驱动机器人的研究进展、潜在的应用、面临的挑战及解决措施,将对其进行总结讨论。首先,对活细胞来源的肌肉组织结构及驱动机理进行叙述。以此为基础,对由活细胞与非生物柔性材料所构成的人工生物肌肉驱动机器人及由活体直接得到的真实生物肌肉驱动机器人两种设计思路进行归纳,并对肌肉驱动机器人的不同控制策略及其优缺点进行系统总结。最后,对其潜在应用及所面临的主要挑战进行讨论与总结,并提出相应的可能解决方案,可为后续肌肉驱动机器人的发展与性能提升提供指导。

主 题 词：肌肉驱动机器人 微尺度 驱动机理 控制策略 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2022.13.022

馆 藏 号：203114151...