人类探索太空的过程中，产生了大量的“太空垃圾”。这些废弃的助推器、退役的卫星、飞船残骸，以及各种碎片和泄漏的液体，都漂浮在地球轨道上，时刻威胁着卫星、空间站和其他航天器的安全。

目前，科学家们一直在寻找清理这些太空垃圾的方法。欧洲的研究人员提出了一个大胆的方案，使用“鱼叉”和“渔网”来捕捉太空垃圾。与此同时，天津大学现代机构学与机器人学中心的康荣杰副教授团队开发了一款新型连续体仿生机器人，其设计灵感来源于章鱼柔软的触角。这款机器人既柔软又灵活，能够有效地抓取物品。目前，该研究成果已经应用于空间非合作目标的捕获研究，有望成为高效的太空“清道夫”，解决失效卫星和太空碎片的问题。

该研究成果发表在机器人领域权威期刊《机器人学研究》上，题目为《基于几何约束的记忆合金变刚度新型连续体机器人建模与分析》。康荣杰表示，传统的捕捉太空垃圾的方法大多采用刚性机械臂，但这些机械臂在与高速移动的空间碎片碰撞时容易损坏。受自然界中的大象鼻子和章鱼触角的启发，康荣杰及其团队设计了一种柔性机械臂，能够在捕捉物体时缓冲冲击力。

这种仿生机器人由超弹性镍钛合金制成的骨架和3D打印的约束盘组成。通过分布在约束盘周围的驱动丝，可以控制机器人本体的弯曲或变形。在视线受限的情况下，机器人末端的摄像头和机械手可以绕过障碍物进行抓取。

为了增强机器人的柔韧性和承载能力，研究团队还设计了一个由记忆合金驱动的刚度调节装置。当机器人到达预定位置后，可以通过锁定驱动丝和约束盘，提高机器人的刚度，使其从“柔”变“刚”。

康荣杰指出，在无重力环境中，软体机器人更容易展开活动。它们可以弯曲折叠，覆盖更大的区域，未来还可以实现远程控制，从而实现对太空垃圾的无人化清理。

此外，研究团队首次提出了一种利用机器人内部几何约束关系来求解高冗余柔性机构大范围变形的建模理论，实现了基于位置输入的精确“力-位”耦合控制，揭示了传统模型无法描述的连续体多重弯曲机制。这一建模理论可以指导机器人的结构优化设计和控制算法编写。

戴建生教授，国际电气电子工程师学会会士及《Robotica》期刊主编，认为这项成果未来还可以应用于灾难救援、航空发动机检修等特殊场景。