国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

搜索:  
天大封偉教授、王玲教授團隊 Matter:人工智能神經肌肉纖維束
2024-12-04  來源:高分子科技

  非條件反射是的指在出生后無需訓練就具有的反射由大腦皮層以下的神經中樞(如腦干、脊髓)參與即可完成。通過反射弧實現反射動作,對于人類和高等動物在沒有大腦處理的情況下對環境刺激做出肌肉反應,并在自然危險中生存是非常重要的。仿人類非條件反射的過程并實現的感覺、知覺動作等功能,開發具有柔性結構和卓越的變形能力人工肌肉已經成為生物傳感智能機器人、交互式人機接口和高級假肢的一大挑戰。這類人工肌肉更適合在未知和非結構化環境中完成操作,可以直接與人接觸、或與人進行近距離協作,因此在智能操控康復醫療等領域具有廣闊的應用前景


  近日,天津大學封偉教授、王玲教授團隊成功開發了一種具有感知-驅動-自反饋一體化功能的人工神經肌肉纖維束,并探索了其在觸覺感知和膝跳反射等領域的重要應用。相關成果以題為“Biomimetic Artificial Neuromuscular Fiber Bundles with Built-in Adaptive Feedback”在國際權威期刊《Matter》上發表。天津大學材料學院博士生陳原浩為論文第一作者天津大學王玲教授和封偉教授為論文通訊作者本工作得到了國家重點研發計劃高端功能與智能材料專項、國家自然科學基金和天津市自然科學基金等項目的重點資助。


1 人工肌肉的發展和神經肌肉纖維束的設計思想


  作者提出利用自創地模具旋轉成型方法大批量制備了具有多層同軸結構的液態金屬-液晶超細纖維,并實現了中空液晶纖維的壁厚(> 10 μm)與管徑(> 50 μm)的精準調控。另外,作者發現隨著液晶纖維的壁厚增加,其驅動輸出力則會增大(2.5 V的驅動電壓),但是傳感靈敏度會降低(如圖2所示)。作者進一步利用化學交聯的方法制備出具有響應速度超快、形變率大、輸出力高以及性能穩定的人工神經肌肉纖維束。該纖維束中的每根纖維都可獨立控制,當其中一根纖維施加電壓時,纖維會產生卷曲行為,該卷曲行為會導致纖維束的瞬間收縮率大大增加,例如在7.5 V的直流電源下,人工神經肌肉纖維束0.12 s的時間內瞬間收縮率可達到98%(如圖3所示)。


2 具有多層核殼結構的超細液晶納米復合材料的制備新方法與性能研究


3 人工神經肌肉纖維束的制備策略與電熱驅動性能


  人工神經肌肉纖維束中每根纖維兼具傳感和驅動功能,當組裝到人工手臂上時,4.5 V直流電壓的電熱驅動下,神經肌肉纖維束中的一根纖維可以快速收縮,并在6秒內將前臂拉到62毫米的最大高度,該收縮變化可以傳遞給周圍傳感纖維,導致傳感纖維的電阻信號發生變化,因此可以產生本體感知(類似人體自身可以感知四肢運動,如圖4所示);進一步,當被組裝到人工手指里時,纖維束不僅可以控制人工手指的彎曲,還可以實時監測手指彎曲的過程。另外,人工手指指尖由一個帶有彈簧和探針的杠桿裝置組成,它可以有效地將外部接觸力傳遞給纖維束的感知纖維,因此可以賦予人工手指觸覺感知能力(如圖4所示)。進一步,作者將纖維束中所有纖維的電路并聯在一起,構筑人工肌肉內部纖維的感知與驅動互通信號網絡,通入適量的恒定電流后,一旦感知到由外力引起的形狀變形,即可根據外力的大小或者施加壓力的時間產生自適應的收縮,這是由于每個纖維分支中的恒電流重新分配造成的,導致了整體的電熱溫度升高,引起人工神經肌肉纖維束的收縮,因此人工腿就能夠快速向前擺動,實現了自適應的人工非條件反射(如圖5所示)。需要說明的是,整個過程不需要信號處理的外部控制系統即可實現材料本身的感知-自診斷-驅動的整個過程。另外,當人工腿彈起時沒有明顯的延遲,并且通過增加纖維束中的纖維數量可以增強人工腿能量輸出。這項研究有望為開發具有內置自適應反饋的可植入式人工肌肉以及下一代能夠模仿生物生命系統復雜運動的軟體機器人開辟新的道路。



4 人工神經肌肉纖維束應用于本體感知以及觸覺感知


5 基于神經肌肉纖維束的人工反射弧


通訊作者簡介


王玲,天津大學講席教授,博士生導師,國家重點研發計劃項目負責人,天津市杰出青年基金獲得者和國家海外高層次優秀青年人才。主要致力于功能液晶智能材料的設計與制備及其在變色隱身、軟體機器人、高速通信、能源和安全等領域的應用研究。


封偉天津大學講席教授,博士生導師,國家杰出青年基金獲得者,國家“萬人計劃”科技創新領軍人才和天津市“杰出人才”,天津市首批“131”創新團隊負責人,英國皇家化學會會士(FRSC),日本學術振興委員會JSPS高訪學者,享受國務院政府特殊津貼專家。主要研究方向為功能有機碳復合材料在致密儲能和智能熱控等領域的應用及產業化技術研究。


  文章信息:Yuanhao Chen, Cristian Valenzuela, Yuan Liu, Xiao Yang, Yanzhao Yang, Xuan Zhang, Shaoshuai Ma, Ran Bi, Ling Wang*,Wei Feng*. Biomimetic Artificial Neuromuscular Fiber Bundles with Built-In Adaptive Feedback. Matter, 2025, DOI: 10.1016/j.matt.2024.10.022

  全文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.matt.2024.10.022

版權與免責聲明:本網頁的內容由中國聚合物網收集互聯網上發布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點或證實其真實性,也不構成其他建議。僅提供交流平臺,不為其版權負責。如涉及侵權,請聯系我們及時修改或刪除。郵箱:info@polymer.cn。未經本網同意不得全文轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。
(責任編輯:xu)
】【打印】【關閉

誠邀關注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞
国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜
日韩在线二区| 国产伦精品一区二区三区视频 | 日本在线观看不卡视频| 影音国产精品| 免费看日韩精品| 国产精品男女| 在线视频亚洲| 国产精品嫩草99av在线| 日韩精品一区二区三区中文字幕| 国产精品99久久久久久董美香| 亚洲欧美伊人| 麻豆国产91在线播放| 91亚洲精品视频在线观看| 三级在线观看一区二区| 欧美日韩色图| 国产美女视频一区二区| 激情综合婷婷| 国产精品啊啊啊| 国产麻豆一区| 激情欧美国产欧美| 日韩精品视频中文字幕| 久久在线视频免费观看| 久久av影院| 久久精品成人| 国产三级一区| 9999国产精品| 国产精品videossex久久发布 | 亚洲三级在线| 欧美日韩精品一区二区视频| 国产日韩欧美一区| 不卡一区2区| 亚洲天堂资源| 大香伊人久久精品一区二区| 国产亚洲高清在线观看| 91嫩草精品| 日韩1区2区3区| 四虎在线精品| 亚洲精品高潮| 精品精品久久| 超碰成人av| 日本va欧美va精品发布| 日韩不卡在线观看日韩不卡视频| 国产精品亚洲一区二区三区在线观看| 国产精品亚洲成在人线| 日韩午夜av| 亚洲福利一区| 午夜精品影院| 亚洲人www| 婷婷综合社区| 日韩午夜一区| 米奇777超碰欧美日韩亚洲| 香蕉人人精品| 美女精品在线| 免费久久99精品国产| 中文字幕亚洲精品乱码| 蜜臀久久久99精品久久久久久| 丝袜诱惑制服诱惑色一区在线观看 | 国产精品久久久久av蜜臀| 69堂免费精品视频在线播放| 蜜臀久久99精品久久久画质超高清 | 亚洲精品成a人ⅴ香蕉片| 国产一区二区三区四区二区| 黄色网一区二区| 午夜视频一区二区在线观看| 蜜臀久久99精品久久久久宅男 | 亚洲成a人片| 98精品久久久久久久| 欧美aa国产视频| 久久激情综合网| 日本一区二区中文字幕| 国产精品蜜芽在线观看| 欧美国产三级| 亚洲专区一区| 国产精品一页| 欧美交a欧美精品喷水| 91欧美在线| 狠狠色综合网| 国产精品视频一区二区三区综合| 久久精品国产在热久久| 蜜臀久久99精品久久一区二区| 99热精品久久| 国产精品多人| 欧美另类专区| 日本欧美在线| 红桃视频欧美| 国产a久久精品一区二区三区| 毛片不卡一区二区| 视频一区中文| 国产精品久久国产愉拍| 日韩综合一区二区三区| 国产精品2023| 麻豆精品蜜桃| 女同性一区二区三区人了人一| 久久久国产亚洲精品| 只有精品亚洲| 精品免费av在线| 久久中文亚洲字幕| 日韩伦理在线一区| 日韩av三区| 国产福利片在线观看| 日韩av午夜在线观看| 蜜臀久久99精品久久久久久9| 成人午夜亚洲| 国产三级一区| 国产一区二区高清| 色婷婷狠狠五月综合天色拍| 日本欧美在线| 综合激情网...| www在线观看黄色| 国产精品日韩精品中文字幕| 色网在线免费观看| 成人精品高清在线视频| 麻豆mv在线观看| 国产精品v日韩精品v欧美精品网站| 亚洲日本久久| 亚洲不卡视频| 亚洲精品第一| 久久国产高清| 午夜日韩av| 国产一区二区三区四区大秀| 日韩国产欧美一区二区三区| 欧美午夜精品一区二区三区电影| 国产中文字幕一区二区三区| 欧美日韩伊人| 国产麻豆精品久久| 久久国产福利| 国产一区二区三区网| 奇米亚洲欧美| 国产精品久久久久久久久妇女| 免费视频国产一区| 电影91久久久| 99精品视频在线| 欧美www视频在线观看| 亚洲男女自偷自拍| 国产在线观看91一区二区三区| 麻豆精品新av中文字幕| 美女久久精品| 精品网站aaa| 日韩精品亚洲一区二区三区免费| 在线 亚洲欧美在线综合一区| av亚洲在线观看| 亚洲欧美日韩国产一区二区| 亚洲精品系列| 亚洲精品在线观看91| 国产美女一区| 久久福利毛片| 欧美亚洲网站| 麻豆视频在线观看免费网站黄 | 国产调教精品| 视频在线观看国产精品| 久久久国产精品网站| 亚洲黄色中文字幕| 久久伊人亚洲| 久久永久免费| 日本久久综合| 欧美+日本+国产+在线a∨观看| 在线亚洲激情| 日本成人在线不卡视频| 亚洲播播91| 日韩超碰人人爽人人做人人添| 国产一区二区色噜噜| 国产成人精品三级高清久久91| 日韩在线视频精品| 伊人久久成人| 欧美国产日韩电影| 99久久精品网| 人在线成免费视频| 久久国产三级| 欧美日一区二区| 欧美日韩精品一本二本三本| 国产精品v一区二区三区| 亚洲精品国产偷自在线观看| 麻豆精品蜜桃视频网站| 国产日产精品_国产精品毛片| 日本高清不卡一区二区三区视频| 日本国产亚洲| 色爱综合网欧美| 中文字幕一区日韩精品| 高清不卡亚洲| 国产美女视频一区二区| 天堂日韩电影| 国产精品激情| 亚洲综合国产| 激情综合婷婷| 久久精品资源| 欧美精品91| 亚洲伊人精品酒店| 西西人体一区二区| 国产精品a久久久久| 中文字幕亚洲精品乱码| 日韩不卡手机在线v区| 国产精品欧美在线观看| 亚洲主播在线| 九九综合在线| 欧美1区2区3区| 色爱综合网欧美| 国产精品毛片久久久| 国产精品毛片aⅴ一区二区三区| 在线亚洲观看| 日韩在线麻豆|