类生命机器人驱动系统基础理论与实现方法

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题名	类生命机器人驱动系统基础理论与实现方法
作者	张闯1,2
答辩日期	2019-05-16
授予单位	中国科学院沈阳自动化研究所
授予地点	沈阳
导师	席宁 ; 刘连庆
关键词	类生命机器人类生命驱动微纳机器人细胞检测细胞建模
学位名称	博士
其他题名	Basic Theory and Realization Method of Bio-syncretic Robotic Actuation System
学位专业	模式识别与智能系统
英文摘要	本文针对类生命驱动系统发展中所面临的检测标定、理论建模、赋能优化、及生/机集成与实现等挑战开展相关理论与技术研究，以支撑和推动类生命驱动系统及类生命机器人的发展。具体研究内容如下：首先，建立基于系统科学的细胞多维机械物理信息检测方法，解决传统技术对细胞信息获取单一的问题，实现细胞多维信息的无损免标记获取，为类生命驱动系统生物驱动单元的检测标定与理论研究提供技术支撑；其次，提出有源粘弹性细胞建模与分析方法，有效克服无源理想线弹性假设所带来的建模误差，实现有源驱动细胞复杂动力学特性的精准描述与表征，发展出可实际应用的类生命驱动定量化建模技术，为外部激励下类生命驱动系统的行为学精确调控奠定基础；然后，提出骨骼肌细胞体外可控培养、增殖和分化促进方法，实现肌细胞驱动性能的可控优化与调控，揭示影响肌细胞组织培养生成的外在因子，阐述影响规律和机制；并提出基于物理信息的肌细胞驱动单元控制方法，建立多维控制信号输入与肌细胞驱动单元动态响应输出偶联模型，为类生命驱动系统的实现与控制提供理论与技术支撑；最后，提出生命系统和机电系统相集成的理论建模与实现方法，揭示影响类生命驱动单元及类生命驱动系统集成的物理化学影响因子，建立基于生物细胞的微型类生命驱动系统，实现以生物细胞为驱动单元的类生命驱动螎动、游动和爬行等可控运动，推动机器人核心部件由无机非生命向生命介质转变，为创造出高灵敏度、高能量效率、以及本质安全性和自修复能力的新一代类生命机器人奠定坚实基础。
语种	中文
产权排序	1
页码	120页
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.sia.cn/handle/173321/25154]
专题	沈阳自动化研究所_机器人学研究室
作者单位	1.中国科学院大学 2.中国科学院沈阳自动化研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	张闯. 类生命机器人驱动系统基础理论与实现方法[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2019.