中国科大研制“章鱼”触手机器人，开启软体机器人新纪元

中国科学技术大学（中科大）开发了新型软体机器人——“章鱼”触手机器人，这一成果标志着软体机器人技术的重要进步。这款机器人模仿了章鱼触手的柔韧和灵活性，能够在多种复杂环境中执行抓取操作。尼克教授团队通过对自然界中柔性肢体的系统观察，并结合数学模型，首次提出了基于对数螺旋线结构的螺旋软体机器人设计。这种设计不仅提升了机器人的灵巧性和运动速度，还能使其在多种应用场景中表现得如同自然生物般出色。

通过3D打印技术，研发团队能够以低成本快速制备这种软体机器人，从而使其在更多实际应用中具备可行性。这种制造方法确保了机器人能够迅速迭代优化，具备更高效、更广泛的应用前景。具体而言，该机器人依赖简单的电流感知和控制即可实现对各种形态和尺寸物体的抓取，无需依赖高精度传感器和复杂建模。这种设计使得软体机器人不仅在家庭日常小助手功能方面显现出巨大潜力，还在医疗辅助、太空探索等高精尖领域拥有广泛应用。

科研团队的研究成果以题为“SpiRobs: Logarithmic Spiral-shaped Robots for Versatile Grasping Across Scales”的论文发表在《Device》期刊上，验证了螺旋机器人通过采用对数螺旋线设计和3D打印技术实现高效生产与运行。通过对象鼻、章鱼触手、海马尾巴等柔性肢体的形态学观察和数学抽象，研究团队发现，对数螺旋线设计极大地提高了软体机器人的灵活性和抓取能力。该设计使机器人能够在攻克传统机械臂在复杂环境下所遇到的难题的同时，还显著降低了生产成本。

此外，团队开发的螺旋机器人不仅在形态设计上做出了革新，还提出了新的仿生抓取策略。通过简单的绳索控制，各式螺旋机器人能够灵活变形与物体接触并缠绕，在无创抓取细小生物、物流、低空经济等多个领域展示出广泛的应用潜力。这些机器人不仅有着从厘米到米不同尺度的设计，还能通过组合阵列实现复杂形态和动作的协同操作。微型机器人甚至能够精确抓取到蚂蚁这样大小的生物，而大型螺旋机器人则可以举起超出自身重量百倍的重物。

螺旋机器人的潜力不仅仅体现在一般抓取任务中。在未来，该技术预计会在一些需要高精密操作的场景中获得更多应用机会，例如微创手术中，细微而复杂的操作对机器人性能提出了非常高的要求。通过灵活变形，螺旋机器人可以精确绕过人体内的脆弱组织，极大地减小了手术风险和患者恢复时间。

中国科学技术大学以这种创新的软体机器人逐渐颠覆人们对传统机器人的认知。随着材料科学、人工智能和生物技术的发展，软体机器人成为全球科技竞争的新热点，螺旋机器人的成功不仅展示了中国在该领域的创新能力，更标志着软体机器人在多维度、多场景中将迎来广阔应用。这些进展无疑会不断推动软体机器人的发展和成熟，为复杂抓取任务、人机交互、低空经济产业等多种应用场景提供技术支持和创新解决方案。