由于用金屬、塑料等剛性材料制成的機器人結(jié)構(gòu)脆弱，容易受到擠壓破壞，科研人員把目光投向了柔性材料。然而，單純用柔性材料制造的機器人運動速度緩慢，如何同時具備快速靈活的運動能力和較強的抗擠壓能力一直是軟體機器人領(lǐng)域的一個難題。
行動迅速、抗擠壓能力強的蟑螂給了科研人員靈感。論文通訊作者、清華大學深圳國際研究生院副教授張旻告訴記者，他們把一塊柔性壓電材料和一塊聚合物骨架結(jié)合起來，設(shè)計了一個類似蟑螂的機器昆蟲，再為它配備一條具有特殊力學結(jié)構(gòu)的“腿”，根據(jù)它的運動步態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計，最終實現(xiàn)了速度和抗壓性的突破。
“這項研究關(guān)鍵的創(chuàng)新就是它的結(jié)構(gòu)設(shè)計和驅(qū)動原理，尤其是‘腿’的設(shè)計讓‘蟑螂’實現(xiàn)快速移動，開辟了全新的軟體機器人設(shè)計思路。”張旻說�！ 嶒烇@示，這個長度為1厘米、重量約20毫克的“蟑螂”最高運動速度可達每秒20個自身身長，還具有爬坡的能力。在承受100克重物擠壓后，它的運動能力保持不變，即使在承受約60公斤的成人踩踏后，仍然具備一定程度的運動能力。
這樣的軟體機器人有望廣泛應用于災害救援、管道檢測、環(huán)境監(jiān)測、臨床醫(yī)療等領(lǐng)域，不過張旻坦言，目前大多數(shù)軟體機器人的性能距離真正的應用還有相當長的距離，下一步，他們將繼續(xù)優(yōu)化軟體機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計，重點解決軟體機器人驅(qū)動力、負載能力、避障能力不足等問題，增加彈跳、爬壁等功能。
“事實上，一些科研人員已經(jīng)不滿足于做軟體機器人，而是考慮在剛性的結(jié)構(gòu)上加上柔性材料，制成軟硬結(jié)合的機器人。”張旻說。
