近些年來，國際類生命機器人研究已經取得了顯著的成果，但仍聚焦于基于細胞和組織的生物驅動實現上，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、動力學匹配等關鍵問題和技術挑戰。
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構的細胞機械動力學模型，描述肌細胞跳動的動力學行為。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構，工業機器人維修，KUKA機器人維修，從而獲得單個心肌細胞的機械動力學模型。在實驗驗證中，利用掃描離子電導顯微鏡獲取細胞跳動曲線，進而根據所測得的細胞動態曲線辨識出細胞理論機械動力學模型系統的參數，工業機器人維修，從而獲得單個活體細胞亞細胞結構的多維物理機電特性。