人造毛毛虫？多腿机器人横空出世

▲新型的微型软机器人。它具有柔软的毛毛虫状的腿，能适应恶劣的环境且能承受较大的负载。

《自然•通讯》杂志9月26日发表论文称，香港城市大学(CityU)的研究人员开发出了一种新型的微型软机器人。它的腿像毛毛虫一样，可以承受较大负载并能适应恶劣的环境。这种微型运输机器人可以为人体内药物运输技术铺平道路。

让这个微型机器人脱颖而出的是它数百条不到1毫米的尖腿。而这种独特的设计并不是随意为之，研究小组研究了数百种地面动物的腿部结构，特别是腿长和腿间距的比例，研究对象包括那些有2条、4条、8条或更多腿的动物，从那里，他们得到了灵感。

机器人的身体厚度约为0.15毫米，每条锥形腿长0.65毫米，两腿之间的距离约为0.6毫米，腿长与腿宽之比约为1:1。锥形的腿大大减少了机器人与物体表面的接触面积，从而减少了与表面的摩擦。实验室测试表明，这种多腿机器人在干、湿环境下的摩擦力比无腿机器人小40倍。除了多腿设计，材料也很重要。该机器人由嵌入了磁性颗粒的聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成，因此通过施加电磁力就能远程控制机器人。

通过磁力控制，机器人可以以襟翼推进模式或倒立摆模式移动，也就是说，它可以用前脚向前翻腾，也可以用左右脚交替站立来摆动身体。CityU机械工程系(MNE)的Wang Zuankai教授说：“人体内不同组织的崎岖表面和变化的纹理使体内运输极具挑战性。我们的多腿机器人在各种地形中都表现出了令人印象深刻的性能，因此在身体内药物输送方面具有广阔的应用前景。”

研究小组进一步证实，当机器人遇到比他的腿长十倍的障碍物时，机器人能够抬起身体的一端，形成90度的角度，然后很容易地穿过障碍物。该机器人还可以通过增加电磁频率来提高移动速度。此外，该机器人还显示了出色的负载能力。实验室测试表明，该机器人能够承载比自己重100倍的负载。“这种机器人具有超强的携带能力、高效的移动能力和良好的穿越障碍的能力，因此非常适合在恶劣的环境下使用，例如穿越消化系统将药物送到指定地点。” CityU生物医学工程系（BME）的助理教授，该研究的领导人Shen Yajing博士补充道。

但是，在对动物和人类进行进一步的测试之前，研究团队正在从三个方面进一步发展和完善他们的研究，即找寻一种可降解的材料，研究新的机器人形状，并添加额外的功能。

Shen博士说：“我们希望在未来两到三年内制造出一种可生物降解的机器人，这样它就能在完成药物运送任务后自然分解。”

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编译：Coke    

审稿： 三水   

责编：张梦   

期刊来源：《自然•通讯》

期刊编号：2041-1723

原文链接：

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180926082724.htm

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