近日，清華大學航天航空學院研制出一種微型攀爬機器人，能在不同形貌表面攀爬，還可以在兩種不同表面之間過渡。
受浮游生物水螅多種運動步態的啟發，研究人員通過對可變剛度“智能關節”的控制，實現了機器人在步進、“翻筋斗”前進和翻轉過渡三種運動步態之間的按需切換。最終，機器人可以在不同材質、不同粗糙度、不同形貌墻面攀爬，并在兩種不同墻面之間過渡。
研究人員提出了電壓驅動3D軟致動器的設計策略和制造技術，該技術可以在小尺度下、在不同配置之間可逆地變形。這些發展為軟微型機器人提供了路線，可以根據需要改變其3D形狀，演示了其能夠在平面和曲面上攀爬并在不同表面之間轉換，可以經歷各類管道、齒輪等曲面結構，并且能夠通過指令到達指定位置進行故障檢測等任務。
這項研究的課題組成員張一慧介紹，“解鎖”了這一新技能后，該微型軟體攀爬機器人可進入一些狹窄、復雜的環境中，代替人類執行探測等作業任務。例如在飛機發動機、煉油機等復雜系統中的勘探和檢測方面具有巨大潛力。
新的研究開發了具有定制3D配置和主動剛度調節的電壓驅動軟小型致動器。在力學建模的指導下，液晶彈性體（LCE）中的編程應變分布和屈曲驅動3D組件的組合允許在毫米尺度（從1到10mm）下進行電壓驅動的復雜3D到3D形狀變形（彎曲角度>200°），這是以前無法實現的。這些軟致動器能夠開發出可變形的電粘性腳墊，該腳墊能夠適應不同的曲面和剛性可變的智能關節，從而在單個微型機器人中實現不同的運動步態，能夠在多平面環境下前進，到達指定位置。
隨著時代的發展，機器人也將走進千家萬戶，成為人類生產生活必不可少的最佳助手！
