近些年來，國際類生命機器人研究已經(jīng)取得了顯著的成果，但仍聚焦于基于細胞和組織的生物驅(qū)動實現(xiàn)上，在控制上也主要是基于光和電的簡單速度和方向控制。由于缺乏對基于細胞生物驅(qū)動的模型理論研究，使得類生命機器人面臨運動控制、動力學(xué)匹配等關(guān)鍵問題和技術(shù)挑戰(zhàn)。
沈自所的科研人員針對上述問題提出了一種基于肌細胞亞細胞結(jié)構(gòu)的細胞機械動力學(xué)模型，描述肌細胞跳動的動力學(xué)行為。他們以彈簧、變阻尼和電動機等機電部件模擬心肌細胞的亞細胞結(jié)構(gòu)，工業(yè)機器人維修，KUKA機器人維修，從而獲得單個心肌細胞的機械動力學(xué)模型。在實驗驗證中，利用掃描離子電導(dǎo)顯微鏡獲取細胞跳動曲線，進而根據(jù)所測得的細胞動態(tài)曲線辨識出細胞理論機械動力學(xué)模型系統(tǒng)的參數(shù)，工業(yè)機器人維修，從而獲得單個活體細胞亞細胞結(jié)構(gòu)的多維物理機電特性。