新華社北京9月21日電（記者李江濤）9月21日，國際頂級期刊《科學》雜志機器人子刊《科學·機器人學》以長篇封面刊登北航文力課題組牽頭、與哈佛大學合作的科研團隊最新研究成果——倣生（印加魚旁）魚軟體吸盤機器人。

　　北京航空航太大學文力副教授牽頭的國際合作團隊，近日揭示了（印加魚旁）魚軟體吸盤的倣生學原理並首次制作出倣生機器人樣機。

　　據文力介紹，（印加魚旁）魚可以在遊動中通過頭部的吸盤完成對鯊魚、海豚、海龜等不同海洋生物的快速吸附。生物學家形象地將該行為稱為“搭順風車”，從而減少（印加魚旁）魚自身的能耗。其頭部的吸盤是由背鰭進化而成，被生物學家稱作“脊椎動物解剖學上最奇妙的結構之一”。

　　據了解，該研究涉及包括生物力學、材料、化學、機器人等多個研究領域交叉。該項目共歷時4年。課題組先後通過環境掃描電鏡、高速相機同步運動追蹤等生物測量手段，獲得（印加魚旁）魚吸盤的宏觀與微尺度結構與運動模式。

　　研究團隊進一步利用復合多材料3D列印技術實現一體化列印成形，吸盤樣機材料剛度跨越三個數量級。同時，利用高精度鐳射加工技術制作了碳纖維硬質小刺（底部直徑270微米）嵌入到復合材料的樣機鰭片中。同時，課題組用輕量化、防水的軟體纖維增強的直線驅動器驅動，實現了（印加魚旁）魚吸盤內部鰭片的微動。倣生樣機在光滑表面能夠産生340倍，在粗糙表面上産生約100倍自重的吸附力。這種機器人雖然吸附力可觀，卻不會對吸附表面造成破壞。它在軍民領域都有良好的應用前景，如國防科技、水下救援、海洋生態檢測等方面，可發揮重要作用。

　　課題組還首次揭示，吸盤內部鰭片的主動抬起、鰭片上硬質小刺以及軟組織的協同作用，使（印加魚旁）魚能吸附在多尺度的粗糙表面。

　　研究人員通過將倣生樣機整合到水下機器人上，實現了類似（印加魚旁）魚的遊動－吸附－脫離。這項研究工作不但從生物力學角度揭示（印加魚旁）魚的吸附機制，同時為未來的低功耗水下倣生軟體機器人、水下吸附裝置提供了新的思路。

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責任編輯： 陳熹