【科技前沿】

近日，清华大学航天航空学院张一慧教授团队成功研发了一种能够适应多种表面形态的微型软体攀爬机器人。这种机器人体积小巧，重量轻盈，能够在各种复杂表面如圆柱面内外侧、波浪面、楔形面及球面上自如移动，并且能够轻松跨越不同表面间的过渡区域。

微型攀爬机器人因其微小尺寸，特别适合在人无法进入的非结构化环境中执行任务，如探测和医学应用等领域。这类机器人通常采用柔软材料制造，使得它们具备出色的灵活性、适应性和机械强度。尽管如此，如何让微型软体机器人在多种表面间自由移动仍然是一个难题。

在本次研究中，团队利用液晶弹性体的特性和定制化的驱动策略，结合屈曲组装技术，创造了一系列能够在毫米级别实现复杂三维变形的小型电热驱动装置。这些装置不仅拥有多种变形模式，还能在温度变化时恢复原有形状并调节硬度。

在此基础上，他们设计了一款集成了可调吸附脚掌、灵活身体和智能关节的微型软体机器人。通过对变形性能和吸附力的研究，机器人能够稳固地附着在不同表面，包括圆柱面、波浪面、楔形面和球面。受浮游生物水螅的启发，科学家们通过操控智能关节的硬度，使机器人能够在行走、翻滚和翻转等多种模式间切换自如。

这项突破意味着，微型软体攀爬机器人将能进入狭小且复杂的环境，替代人类完成各种任务，比如在飞机引擎或炼油设备内部进行故障排查。相关成果已发表于《美国科学院院报》，题为《基于可变形三维驱动器的多功能微型软体攀爬机器人》。