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第十七章 南极科考样本的系统研究(F)~一个覆盖在火山群上的大陆(3/3)

辐射对称结构,设计出类海星可穿戴生物电子系统,其包含五个柔性独立传感臂与中央电子枢纽相连,通过优化管状结构的设计、调整肌肉纤维的排列方式以及引入智能控制系统等方法,实现海星触手在刚度与柔度之间的平衡,提高运动性能和生存能力,同时降低机械干扰,实现运动状态下心脏电信号与机械信号的高保真采集。

    在自适应结构上,海星的臂膀上覆盖着管脚,管脚中的Statocyst器官可以感知重力和加速度,使海星能够感知自身的方向和位置。这可以启发设计具有自适应能力的结构,如智能传感器、自适应天线等,能够根据外界环境的变化自动调整自身的结构和性能。

    而在生物力学与运动控制中,1高效运动机制~七臂海星通过管足的协调运动实现缓慢而稳定的移动。可以研究其运动力学原理,开发高效的仿生机器人运动控制算法。例如,借鉴海星在海底移动时的姿态调整和动力分配方式,设计出能够在复杂海底地形中灵活移动的机器人,提高机器人的运动效率和适应性。2多任务协同运动,七只臂可以同时进行不同的动作,如有的臂用于捕食,有的臂用于移动,有的臂用于感知环境等。这可以启发设计多任务协同的机械系统或机器人,使多个部件能够同时协作完成不同的任务,提高系统的整体性能和效率。

    在生物感知与神经系统中,有分布式感知系统~海星没有大脑,但通过神经环和皮肤中的感光细胞等小型感觉器官感知周围环境。这可以启发开发分布式感知系统,将传感器分散布置在物体表面或周围环境中,实现全方位、多维度的感知,提高对环境的感知能力和信息获取的准确性。

    简单高效的神经控制~虽然海星没有复杂的大脑,但它的简单神经系统能够有效地控制身体的运动和行为。可以研究其神经控制机制,开发简单高效的神经网络模型和算法,应用于小型机器人、智能传感器等领域,降低系统的复杂度和成本,同时提高系统的响应速度和控制精度。
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