JBE封面故事 | 超声影像下的生物流体控制机制推动高效节能的流体驱动软阀的开发

JBE封面故事

流体驱动器凭借其显著敏感的柔顺变形、低制造成本和良好的机械编程性等优势，长期受到广大科研工作者的关注，已开发出多种可替代传统刚性结构的柔性机械设计。然而，缺少便于一体化集成的柔性流体控制单元严重制约着软体机器人的发展。

基于上述问题，在本期《仿生工程学报》中，吉林大学工程仿生教育部重点实验室的任雷团队受生物流体控制系统的启发，提出一种基于屈曲膜片驱动器（Snapping Membrane Actuator）的跳跃屈曲实现快速、节能流体控制的柔性阀设计。研究提供了定制化结构参数与驱动响应阈值的关系。同时，提供了一种以成对的快速响应柔性软阀控制单元形成软泵的泵阀一体的流体控制策略思路，具有一定推广意义。

封面图片所描绘的是利用超声采集人体下肢肌肉泵作用下的静脉血流变化情况，由此开发的柔性阀设计及在柔性机械手方面的应用。未来，具备快速响应、节能特性的膜片驱动器软阀将有利于流体驱动控制集成的软体机器人发展。

Rapid, Energy-saving Bioinspired Soft Switching Valve Embedded in Snapping Membrane Actuator

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通讯作者

刘春宝

吉林大学机械与航空航天工程学院教授、博士生导师，吉林大学威海仿生研究院副院长，吉林大学工程仿生教育部重点实验室仿生健康方向研究骨干，吉林省享受政府津贴专家（省突出贡献专家），主要研究方向包括仿生流体驱动及软体机器人、仿生健康及服务机器人、机电系统集成与智能化等。

任雷

英国曼彻斯特大学终身教授，吉林大学工程仿生教育部重点实验室教授、博士生导师，生物力学、仿生健康及仿生行走方向学术带头人，主要研究方向为运动生物力学，康复医学工程和仿生机械工程。