基于蛋白質(zhì)和核酸的超冗余生物納米機(jī)器人研究.pdf

1、超冗余生物納米機(jī)器人集合了生物納米機(jī)器人和超冗余機(jī)器人的眾多優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，因而受到學(xué)者們的極大關(guān)注。本論文主要從機(jī)構(gòu)學(xué)角度對(duì)超冗余生物納米機(jī)器人的建模、運(yùn)動(dòng)分析、設(shè)計(jì)和控制等問題進(jìn)行了研究。 首先，將機(jī)構(gòu)學(xué)方法引入蛋白質(zhì)多肽鏈的研究。通過把肽單位看作機(jī)構(gòu)中的基本構(gòu)件，把共價(jià)單鍵Cα-C和N-Cα看作機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)副(轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié))，建立起蛋白質(zhì)多肽鏈的機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)模型，為應(yīng)用機(jī)構(gòu)學(xué)模型解決相關(guān)

2、問題奠定了基礎(chǔ)。 其次，以蛋白質(zhì)多肽鏈的機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)模型為基礎(chǔ)，將機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)D-H坐標(biāo)法應(yīng)用于多肽鏈運(yùn)動(dòng)學(xué)研究，建立蛋白質(zhì)多肽鏈機(jī)構(gòu)學(xué)模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程并完成了其正運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解。以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)同源建模法中二面角的計(jì)算問題為例，說(shuō)明機(jī)構(gòu)學(xué)方法在研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)問題時(shí)的優(yōu)越性。 再次，提出一種基于蛋白質(zhì)的超冗余生物納米機(jī)器人——空間納米鑷的設(shè)計(jì)和控制方法，并給出了初步的仿真計(jì)算結(jié)果。分子動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果顯示：在