近日,遼寧省人民政府發(fā)布了《遼寧省人民政府關(guān)于2022年度遼寧省科學(xué)技術(shù)獎勵的決定》(遼政發(fā)〔2023〕10號),中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所成果“面向類(lèi)生命機器人的微納操控、制造與檢測基礎理論及方法”榮獲遼寧省自然科學(xué)獎一等獎。
基于生命介質(zhì)和機電系統深度融合、直接利用生命功能實(shí)現機器人感知、驅動(dòng)和控制等部件,創(chuàng )造出全新的“類(lèi)生命機器人”,是當前機器人研究領(lǐng)域的新興方向和熱點(diǎn),有望為機器人技術(shù)的發(fā)展提供全新的顛覆性思路。類(lèi)生命機器人研究由于引入了高度非結構化、物理特性不明的生命介質(zhì),亟需發(fā)展新的操控、制造和檢測方法。
在“面向類(lèi)生命機器人的微納操控、制造與檢測基礎理論及方法” 項目中,沈陽(yáng)自動(dòng)化所科研人員針對類(lèi)生命機器人研究面臨的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,開(kāi)展了原創(chuàng )性研究,研制了基于微球的超分辨成像系統,闡明了倏逝波超分辨成像機制,實(shí)現了生理環(huán)境下細胞分子的超分辨動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)觀(guān)測與納米操作機器人協(xié)同操控;開(kāi)發(fā)了光電鑷操控系統,揭示了細胞膜電容與操控力的偶聯(lián)關(guān)系,支撐了細胞無(wú)損操控和類(lèi)生命系統制造組裝;建立了基于亞細胞結構的有源粘彈性細胞動(dòng)力學(xué)模型,有效克服了無(wú)源理想線(xiàn)彈性理論帶來(lái)的建模誤差,并構建了基于生命-機電融合的類(lèi)生命驅動(dòng)系統,實(shí)現了基于活體肌細胞的類(lèi)生命驅動(dòng)器的可控運動(dòng)。
研究成果入選2020中國智能制造十大科技進(jìn)展、中國機器人行業(yè)年會(huì )科學(xué)引領(lǐng)獎、以及多個(gè)IEEE國際會(huì )議最佳論文等獎項,有效推動(dòng)了機器人由非生命系統向生命系統的轉變;開(kāi)發(fā)了針對生命系統和機電系統在分子細胞尺度融合的相關(guān)技術(shù)和儀器裝備,為類(lèi)生命機器人和其他涉及超精密檢測、表征和操控的科學(xué)研究提供了有力支撐。
來(lái)源:中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所