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Updated: May 30, 2025
08:24
Bioinspired Soft Robot with Incorporated Microelectrodes
Published on: February 28, 2020
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一个以曼塔射线为灵感的生物同步机器人,通过动态电刺激稳定控制
Chuang Zhang1,2, Yiwei Zhang1,2,3, Wenxue Wang1,2
1State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China.
Cyborg and bionic systems (Washington, D.C.)
|January 31, 2025
概括
研究人员使用一种新的控制方法开发了一种基于肌肉组织的生物同步游泳者,用于稳定,可控制的运动. 生物同步机器人的这一进步增强了软机器人和肌肉组织工程应用.
科学领域:
- 机器人学和生物模拟学
- 生物启发工程 生物启发工程
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
背景情况:
- 使用生物材料的生物同步机器人代表了机器人技术的新前沿,补充了生物设计.
- 执行对于机器人的性能至关重要,推动了人们对由生物执行器驱动的生物同步机器人的兴趣.
- 生物同步机器人的可控运动需要创新的推进和控制策略.
研究的目的:
- 为了开发一种基于肌肉组织的生物同步游泳者,具有灵感来自曼塔射线的推进模式.
- 引入一种动态控制方法,以提高生物同步游泳者的稳定可控性.
- 为了消除因组织和电场之间的不对齐引起的执行不稳定性.
主要方法:
- 一个基于肌肉组织的生物同步游泳者被设计成一种灵感来自曼塔的翅膀结构.
- 开发了一种使用循环分布多个电极 (CDME) 的动态控制方法.
- 通过CDME系统,可以实时控制电场的方向,使其与驱动组织保持一致.
主要成果:
- 这位生物同步游泳者表现出稳定,可控制和有效的游泳能力.
- 通过保持电场-组织对齐,CDME方法成功地消除了执行不稳定性.
- 通过调整电刺激脉冲方向,振幅和频率来调节性能.
结论:
- 这项研究介绍了一种新的生物同步游泳者,通过动态电极控制系统增强了可控性.
- 这些发现有助于生物同步机器人的进步,并为生物软机器人设计提供了洞察力.
- 开发的肌肉组织激活和控制方法对肌肉组织工程研究有影响.
