具有攀爬能力的微型机器人由于其微小的身体可以代替人类在复杂，非结构化的环境中执行特殊的任务，在检测，生物医学等方面具有巨大的应用价值由柔性材料组成的仿肌肉柔性驱动器可以为机器人提供优良的灵活性，适应性和机械鲁棒性，相应的微型软件攀爬机器人也引起了研究者的广泛关注可是，如何实现微型软件攀爬机器人在各种表面上攀爬，甚至在两个不同表面之间过渡，仍然是一个巨大的挑战

本研究基于液晶弹性体的定制驱动应变设计策略和屈曲组装方法，开发了一系列具有可定制三维变形能力的小型电热驱动器，具有丰富的三维构型和多样的驱动变形能力与现有的三维电动执行器相比，这种执行器可以实现毫米级的复杂变形效果和最大弯曲变形角度此外，该执行器在温度作用下具有形状恢复和刚度可调的特点

基于上述可定制三维驱动器的微型软体攀爬机器人包括可重构静电吸附鞋底，可变形本体和智能关节三部分通过对机器人变形性能和鞋底吸附性能的表征和分析，机器人可以在内外圆柱面，波浪形面，楔形面，球面等不同表面上攀爬受浮游生物水螅多种运动步态的启发，通过控制可变刚度的智能关节，机器人可以在三种运动步态之间切换:踏步，向前翻筋斗和翻滚过渡最终，机器人可以攀爬不同材料，粗糙度和形状的墙壁，并在两个不同的墙壁之间进行过渡

张介绍，解锁这一新技能后，微型软件攀爬机器人可以进入一些狭窄复杂的环境，代替人类执行探测等任务例如，在飞机发动机和炼油机等复杂系统中，机器人可以通过管道和齿轮等各种弯曲结构，到达指定位置进行故障检测和其他任务

据本站报道，相关研究成果于11月28日发表在《美国国家科学院院刊》上，标题为一种具有高度可变形3D致动器的软微型机器人，用于攀爬和过渡复杂表面。