機電液系統是在機械、控制等基礎性學科充分發展的前提下出現的一種新型技術,是多學科相互交叉、相互融合的結晶。交叉學科研究易産生學術增長點,對培養研究生創新思維和科研能力提升多有裨益。在首批Betvictor中文版交叉學科科研團隊資助計劃項目➿⚽✨➿下,劉春寶教授團隊将流動傳動與仿生學、生物力學、材料科學等相結合,在Cell子刊iScience(IF=5.458,中文譯名:交叉科學)和中國機械工程學會T1期刊Bio-design and Manufacturing(IF=6.302)上,分别以“Bioinspired actuators with intrinsic muscle-like mechanical properties”和“Bioinspired soft actuators with highly ordered skeletal muscle structures”為題,發表了仿骨骼肌柔性驅動器系列研究成果(博士生王影傑為第一作者,劉春寶教授與任雷教授為通訊作者)。
仿骨骼肌柔性驅動器以骨骼肌的結構組成、肌纖維構型及其運動機理為靈感,利用柔性材料的自适應變形提供可變傳動機制,自動根據外部負荷條件調節速度輸出,而不需要傳感和控制。團隊開發的仿肌肉-肌腱系統柔性驅動器,該驅動器具備力-速度特性,應力可達0.32MPa,提升自身220倍重物,應變可達11.6%,實現了仿骨骼肌驅動器高應力應變和高功率密度的收縮特性和力學特性的集成。在仿生機器人、主動假肢和外骨骼或康複機器人等領域具有廣泛的應用前景。
研究還受到了國家自然科學基金集成項目 (No. 91948302)、重點項目 (No. 91848204)、面上項目的➿⚽✨➿ (No. 52075216)。
iScience https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.103023
Bio-design and Manufacturing https://doi.org/10.1007/s42242-021-00148-1