中国科大提出控制磁控软机器人新方法

1月6日，记者从中国科学技术大学（以下简称“中国科大”）获悉，该校团队提出一种模块化设计方法，实现了磁控软机器人的多场景应用，可以让磁控软机器人轻松抓取蒲公英、生鹌鹑蛋、薯片等脆弱和易变形物体。相关成果已发表在国际期刊《先进功能材料》上。

　　磁驱动软机器人因其无线可控性、快速响应性和生物安全性在生物医学、机器人和仿生学中得到广泛应用。然而，由于软材料变形的高度非线性和极大自由度，软体机器人的变形和运动控制一直是个挑战。

　　中国科大工程科学学院、人形机器人研究院李木军副教授、张世武教授、孙宇轩、农舒童等受蚯蚓等环节动物的节结构启发，提出了一种具有多模态变形的磁驱动单元，单元集成了收缩、弯曲、扭转、体积变化等多种变形模式，不同变形模式的单元可由同一匀强磁场驱动，从而实现了磁性软材料的简便编程设计，成功解决了磁控软机器人的逆变形设计问题。

　　该设计方法实现了磁控软机器人的多场景应用，包括顺应性柔性抓取、软体机器人、流体系统等，拓展了磁控软机器人的应用潜力。该研究提出的模块集成设计策略具有多功能性和便利性，推动了硬磁性软材料在智能和集成机械系统中的应用。

　　研究团队使用收缩模态单元设计了无绳驱动的爬行机器人，可实现速度和方向可控的爬行运动；团队利用弯曲模态单元设计的磁控软抓手具有很强的形状适应性；团队利用扭转单元设计的扭转机构，则可以在弯曲狭窄的管道里拆卸螺钉。

　　该项研究得到了科技部国家重点研发计划、安徽省自然科学基金、“科大新医学”联合基金支持。

　　（记者 刘小容 实习生 葛婧萌）