9月2日,中国科学院沈阳自动化研究所发布消息,该所机器人学研究室科研团队受蝠鲼游动机制启发,研制出一款基于牛蛙离体骨骼肌的无线近红外光控类生命蝠机器人。这台机器人以一块天然牛蛙肌肉作为驱动核心,无需外接线缆,即可在水下完成直行、左右转向、环形巡游、掉头等多自由度运动。

在驱动材料的选择上,此次研究没有沿用领域内主流的细胞工程骨骼肌组织,而是创新性选用牛蛙股薄肌天然离体骨骼肌作为生物驱动核心。其天然肌纤维排布有序,收缩力学性能优于细胞再造肌肉

据沈阳自动化所披露的测试数据,通过优化电刺激参数,离体肌肉可稳定输出6.5牛顿收缩力,极限条件下峰值收缩力达9.4牛顿。体外培养测试证实,该离体骨骼肌可维持电响应收缩性能长达11天,可稳定驱动机器人运行7天。

无线驱动是另一处关键。科研团队构建了“近红外激光—光电转换—神经电刺激”一体化驱动架构,在机器人背部集成砷化镓(GaAs)光伏模块。通过分时、分区激光辐照左右光伏模块,系统可独立控制双侧肌肉收缩时序,实现无缆化水下精准运动控制。

一个细节值得注意:该方案无需对生物组织进行基因修饰。

沈阳自动化所方面介绍,这一成果多项运动性能实现显著提升,为新一代无线可控高性能类生命机器人的研发开辟全新技术思路,拓展了类生命机器人水下作业适用场景。

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本文源自:市场资讯

作者:听潮