天津大學(xué)研發(fā)全球首個業(yè)態(tài)全柔性機器人，或可搭載傳感器

　　我們知道，柔性電子器件具有類皮膚特性的特征：超薄、柔性、可延展。在能源、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域，都擁有廣闊前景。近日，天津大學(xué)精儀學(xué)院教授黃顯所帶領(lǐng)的團隊成功研發(fā)出全球首個液態(tài)全柔性智能機器人。該研究可搭載溫度傳感器、濕度傳感器、葡萄糖傳感器等，未來有望成為柔性電子產(chǎn)業(yè)和植入醫(yī)療器械的革命性突破。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《尖端科學(xué)》。

該機器人示意圖，資料圖

　　理論上，利用柔性電子技術(shù)研發(fā)的微型軟體機器人可反復(fù)改變形狀，實現(xiàn)運動、抓取、運輸和觸覺感應(yīng)等功能。然而，在現(xiàn)階段，軟體機器人依然面臨著不可忽視的硬傷，那就是它需要依賴傳統(tǒng)的剛性傳感元件和電路，這就嚴重阻礙了此類機器人性能的實現(xiàn)及拓展。

　　據(jù)了解，受柔軟的水母、輪蟲等腔腸動物和浮游生物的啟發(fā)，黃顯團隊利用液滴的柔軟無定形特性和柔性電子器件的超薄柔軟特性，構(gòu)建了一種全新的“智能液滴”——液態(tài)全柔性智能機器人。該智能機器人具有超小型、全柔性、可編程控制等特點，能在不同環(huán)境條件下實現(xiàn)運動、變形和傳感測量。

　　除具備良好的運動和環(huán)境適應(yīng)能力之外，液態(tài)全柔性智能機器人還可搭載多種傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光學(xué)傳感器、應(yīng)力傳感器、葡萄糖傳感器、食品毒素傳感器和無線能量采集模塊等，未來可用于基因測序、化學(xué)合成、藥物遞送等領(lǐng)域，甚至有望進入人體，檢測血液健康數(shù)據(jù)，具有十分重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。

　　據(jù)介紹，傳統(tǒng)的柔性電子器件載體包括人體、動物體等柔性物體。以液滴為載體且跟隨液體共同運動的柔性機器人在世界上尚屬首例，液滴與柔性電子的結(jié)合，也代表了柔性電子技術(shù)的最新形態(tài)。

這款抓取機器人可像像植物嫩芽向上生長一樣進行自我擴展，資料圖

　　延伸閱讀：MIT新型機器人可像植物一樣自動“生長”

　　與上述受生物啟發(fā)的研究類似，因受到植物生長方式的啟發(fā)，近期，在近期于澳門舉行的IEEE國際智能機器人與系統(tǒng)國際會議（IROS）上，麻省理工學(xué)院（MIT）的工程師最新展出出一種新型機器人。該機器人的絕技，是可像植物嫩芽向上生長一樣進行自我擴展。

該機器人演示動態(tài)圖，資料圖

　　據(jù)了解，研究人員巧妙地使用剛性材料，開發(fā)出這款可自我延伸的新型機器人。它既可擴展自身來達到之前無法達到的高度，也可以通過縫隙進入難以進入的區(qū)域，同時還可保持必要的剛度和強度，來支撐抓取器或其他機械裝置在其尖端執(zhí)行擰緊螺栓或操縱手柄等工作。

　　這種機器人能深入狹窄空間或在工廠、倉庫等雜亂的地方進行工作。比如，在雜亂的架子后面拿起產(chǎn)品，或繞過汽車的發(fā)動機零件擰開油蓋，有效解決了機器人界的“最后一英尺”的問題。

　　未來，研究人員對該機器人的設(shè)想是，它可將抓取器、攝像頭和其他傳感器安裝在機器人的變速箱上，從而使其能蜿蜒穿過飛機的推進系統(tǒng)并擰緊松動的螺釘，或在不干擾周圍庫存的情況下伸入貨架抓起產(chǎn)品及完成其他任務(wù)。