基于蛋白質和核酸的超冗余生物納米機器人研究.pdf

1、超冗余生物納米機器人集合了生物納米機器人和超冗余機器人的眾多優(yōu)點，在農業(yè)、食品、醫(yī)藥和化工等領域具有廣泛的應用前景，因而受到學者們的極大關注。本論文主要從機構學角度對超冗余生物納米機器人的建模、運動分析、設計和控制等問題進行了研究。 首先，將機構學方法引入蛋白質多肽鏈的研究。通過把肽單位看作機構中的基本構件，把共價單鍵Cα-C和N-Cα看作機構中的轉動副(轉動關節(jié))，建立起蛋白質多肽鏈的機器人機構學模型，為應用機構學模型解決相關

2、問題奠定了基礎。 其次，以蛋白質多肽鏈的機器人機構學模型為基礎，將機器人機構學D-H坐標法應用于多肽鏈運動學研究，建立蛋白質多肽鏈機構學模型的運動學方程并完成了其正運動學仿真和逆運動學求解。以蛋白質結構預測同源建模法中二面角的計算問題為例，說明機構學方法在研究蛋白質結構相關問題時的優(yōu)越性。 再次，提出一種基于蛋白質的超冗余生物納米機器人——空間納米鑷的設計和控制方法，并給出了初步的仿真計算結果。分子動力學仿真結果顯示：在