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摘要
直接心脏压缩装置是一种用于增强心脏收缩能力的心脏辅助设备，可直接作用于心脏外表面，不与血液直接接触，避免了感染和凝血等问题。将软体机器人领域中一种扁平气动人工肌肉结构用作直接心脏压缩装置的驱动器。六个扁平气动人工肌肉以仿生的方式被等间距嵌入装置的弹性基底中，气压驱动来模拟心脏收缩生理运动。在20、30和40 kPa的压强下，通过仿真和实验得到不同腔室数量扁平气动人工肌肉的长度位移和径向位移，还通过实验得到不同数量驱动器下装置的容积变化。此外，分析了压强在20～80 kPa时以上指标的变化趋势，以表征装置辅助心脏收缩性能。结果表明：以1 Hz频率驱动时，驱动器及装置整体的收缩性能都随着压强的增加而呈非线性增加，且装置收缩性能随驱动器个数的增加而增加。装置性能变化趋势符合预期，为后续直接心脏压缩装置的设计提供了一种新的思路。
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单位中国科学院沈阳自动化研究所; 中国科学院大学; 机器人学国家重点实验室
