摘要：由活性生物体和软材料骨架构成的生物混合机器人能够响应外部激励并且智能地应对复杂环境,受到越来越多的关注,已成为机器人领域的研究热点和学术前沿.本文构建了一种骨骼肌驱动的类弹簧生物混合游泳机器人,它在电刺激作用下可以实现单向游动.该生物混合游泳机器人由类弹簧软骨架、环状骨骼肌生物软体驱动器和薄膜鳍结构组成.系统的实验研究表明,所培养的环状骨骼肌生物软体驱动器在电刺激下可产生较大的收缩变形和主动收缩力,所组装制备的类弹簧生物混合游泳机器人在电刺激下可在液体环境中实现单向游动前进.这些结果将为设计复杂的生物混合机器人提供科学依据,未来在药物输送、原位活检等医疗健康领域具有重要应用前景.

摘要：智能神经假体是一种替代大脑特定功能的电子装置,为受损的大脑区域开辟一条人工电子通路,通过重塑神经信息传递,修复因神经受损导致的大脑智能缺失。当前,对于这种“替代通路”的设计更多来源于局部功能连接模型,而缺乏针对不同脑区间高度非线性连接的精细建模,这限制了神经假体可重建的感认知能力。本文旨在探讨面向智能神经假体神经信息传递的非线性建模问题,为实现更精准的智能神经假体提供拟合度更高、性能更稳定的理论模型。本文首先简要回顾神经假体的研究进展;其次,针对现有神经信息传递模型非线性表达能力差、性能不稳定等不足进行分析;最后,探讨非线性神经信息传递模型的设计与实践。