啄木鸟经过头部主被迫减振和身体和谐，特别是舌骨刚度和预紧力的动态调理，完结了高强度啄击下脑部的安全防护以及冲击能量的有用耗散，因而具有高频、高速、高冲击的啄击才能。受此启示，科研人员面向星球勘探使命中对硬质岩土自主采样需求，剖析了啄木鸟舌骨和颅骨的微纳结构与粘弹特性，并结合高速X光成像拍摄技能，建立了啄木鸟啄击进程中的智能调理模型，提醒了舌骨的动态调理机制；使用智能资料及多层被迫减振资料规划仿生舌骨和仿生颅骨，研发了新式减振啄取采样安排并进行了功用测验和结构拓扑优化。在此根底上，科研人员研发了多功用星球仿生采样机器人样机，验证了各种工况下减振体系的有用性。

  1)打开了啄木鸟头部微结构及粘弹性力学特性剖析，经过解剖实验更明晰了解啄木鸟头部生物学安排，测验了脑安排的力学特性，建立了脑安排的精准力学本构模型，经过颗粒耗能的数值仿真，评论了二氧化硅颗粒的填充率和粒径巨细对二氧化硅颗粒耗能的影响，建立仿生结构抗冲击功用测验实验渠道，研讨剖析了所规划的多层抗冲击结构内部颗粒粒径、颗粒填充率、泡沫板和橡胶板的组合办法对立冲击系数的影响；

  2)建立了啄木鸟头部及全身抗冲击动态调控机制，使用Micro-CT图画建立了啄木鸟有限元头模型，并进行了啄食进程数值模仿，发现啄击进程中应力波传达机理，即首要是经过上鸟嘴传达，经过观测啄木鸟运动形状和头部内部结构，提出依据体段模型的体段匹配办法，用于丈量啄木鸟啄击运动的姿势和形状，提醒了啄木鸟头部抗冲击的减振机理，依据总结的四层减振体系，规划了一种多方向的多层抗冲击结构，经过应力波单层和多层的传达理论，剖析了应力波在不一样的资猜中应力波横向和纵向的传达特性和衰减规则，验证了抗冲击结构选材的合理性；

  3)研讨了仿生智能减振资料制备，啄木鸟头骨中具有很多的孔洞结构，这种多孔结构有助于吸收啄木鸟啄击时的冲击能量，受此启示，研发制备了高强度、多孔水凝胶，用做智能减振资料；从啄木鸟运动得到启示规划一种仿啄木鸟式空间啄取采样体系，规划功用类似于海绵状软骨的多孔资料层以耗散冲击能量，选用类似于舌骨的黏弹性缓冲器对要害的微电子器材进行多重维护，针对规划中存在的缺乏，完结了仿生采样安排核心部件的拓扑优化及参数优化，减小了结构的变形，减轻了质量；

  4)完结仿生采样安排的样机研发并打开了仿真及实验研讨，实验标明该采样安排对不同地上具有很强的适应才能，具有行进、撤退、转弯、爬坡、捕捉剖析、样本收集等功用，顺利完结了预订采样使命。

  专利产出状况：请求发明专利23项(包含世界发明专利2项、国家发明专利16项、实用新式专利5项)，其间授权7项；

  人才培育状况：依托该课题培育研讨生11人，获我国科学院优异博士学位论文1人次、获辽宁省优异硕士学位论文1次、获大连理工大学优异毕业论文2人次；

  科技奖赏状况：项目相关效果取得辽宁省技能发明奖一等奖，我国振荡工程学会技能发明奖二等奖；项目负责人取得国家杰出青年科学基金、国家特支方案青年人才、我国科学院大学领雁银奖、我国科学院朱李月华优异教师奖、我国科学院优异导师奖等奖赏和荣誉。

  本项目依托于我国科学院沈阳自动化研讨所机器人学国家重点实验室的空间智能配备仿生学根底研讨团队。该团队自2003年开端从事仿生学相关研讨，首要作业可归纳为仿生学根底研讨和仿生技能使用两个方面。在仿生学根底研讨方面，以自然界生物为原型，从仿生重构、仿生移动、仿生操作、仿生打开和仿生操控等方面打开根底研讨作业，发现了新机理、规划了新安排、提出了新办法、霸占了新技能，在根底理论和要害技能方面均取得了立异性研讨效果。在仿生技能使用方面，以国家战略需求为牵引，将仿生学研讨效果推行到公共安全、载人航天、嫦娥工程、卫星工程等范畴，在效果实用化方面也取得了突破性开展。

  JME学院是由《机械工程学报》修改部2018年创立，以重视、陪同青年学者生长为主旨，尽力探究学术传达服务新模式。首任院长是我国机械工程学会监事会监事长、《机械工程学报》中英文两刊主编宋天虎。

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