長江網6月13日訊 身長2厘米、體重0.3克，身段柔軟小巧靈活，能指哪去哪兒、上下陡坡、負載重物。日前，武漢大學動力與機械學院材料學博士生汪鑫在導師的幫助下研制出一款軟體機器人，預期可在廢墟狹縫、生物體內完成多種復雜作業(yè)。
“制作這種軟體機器人，最快一個小時就可以完工。”汪鑫介紹，這個名為Geca-Robot的小家伙有著自己的“腳”和“肌肉”。它以仿壁虎剛毛的微米三棱柱陣列作為“腳”，以交替排列的透明PDMS條帶和石墨烯/PDMS復合材料（GP）條帶組成“肌肉”。步態(tài)則是借鑒了壁虎腳的取向黏附能力和尺蠖前后足交替運動模式。在光照（紫外到紅外光全波段均可）時，前足向前移動，關閉光照時，后足向前移動；交替的開關光照則驅動它不斷向前運動。
圖為軟體機器人Geca-Robot。汪鑫供圖
近日，汪鑫以第一作者身份，在材料領域頂尖期刊Materials Today（《今日材料》）上介紹了這種具備定向全地形運動能力的仿生有足軟體機器人。
論文通訊作者、汪鑫的導師、武漢大學動力與機械學院教授薛龍建告訴長江網記者，該項研究靈感來源于兩種動物，即壁虎和尺蠖。壁虎腳掌上的獨特剛毛結構可以使其在各種地形上進行穩(wěn)定快速的運動，這正好可以解決目前小尺寸軟體機器人對運動表面適應性較差的問題。因此，他們嘗試向機器人上引入仿壁虎腳趾剛毛的足部，讓機器人具有良好表面適應性。
據悉，軟體機器人相較于傳統(tǒng)剛性機器人，往往具有更大的自由度和變形能力，在生產生活、醫(yī)療救援等領域具有巨大的應用潛力，受到科研工作者的廣泛關注。然而，小尺寸軟體機器人的足部設計卻很少被注意到，許多機器人甚至缺乏足部設計。由于沒有良好的足部設計，軟體機器人往往需要粗糙表面或具有特殊結構的基底表面來提供前進運動的反作用力，運動過程很難精確控制。而且，在光滑、傾斜或是有水的表面等，機器人的運動能力也可能受到限制。
“因為動能是光，軟體機器人成本很低。”薛龍建教授表示，Geca-Robot的仿生足部結構相當于給它穿上了最好的“防滑跑鞋”，不管是在粗糙或是光滑平面上，均能獲得足夠的抓地力而不會打滑。未來該機器人的尺寸還可以更小，達到毫米級，甚至能游走到人體血管，向生物醫(yī)療方向發(fā)展。
