取得软体机器人研究突破

　　本报讯（通讯员 张军诗 记者 冯丽）记者日前从西北工业大学获悉，该校空天结构技术重点实验室张卫红院士团队与香港城市大学、香港理工大学团队合作，在软体机器人领域取得新进展，成功开发出一种基于新型电活性聚合物的多功能机器人，有望满足复杂结构和极寒环境下的应用需求。该研究成果近日在权威学术期刊《先进科学》在线发表。

　　传统电活性聚合物往往仅具备电致变形功能，难以满足环境适应性及系统集成需求。开发具备多模式响应行为的智能材料并实现功能集成，是当前软体机器人研究中一个急需解决的问题。

　　在本研究中，团队开发了一种具备低电压驱动、高电吸附力和可控自加热的新型聚氯乙烯基电活性聚合物。通过在聚氯乙烯凝胶中引入乙酸乙烯酯，有效抑制了因塑化剂迁移引起的发热与电击穿问题，同时显著提升了材料的介电性能与力学性能。与现有材料相比，新型材料的发热量降低超过50%，使用寿命延长15倍以上，输出力提升1.75倍，电吸附力提升2.15倍，在2V/μm的低电场下即可实现30kPa的强吸附力，远优于传统静电吸附结构。

　　在此基础上，团队开发出具备快速爬行、低温环境自加热、模块化组装与协同作业能力的微型软体机器人。机器人结构紧凑，响应灵敏，在仅72.5V的低电压下即可驱动运动，显著低于现有同类系统。通过集成的电吸附结构，机器人集群可在毫米尺度内实现快速连接与脱粘，在狭小空间内完成自主重构，具备优异的群体协作能力。

　　在极寒环境测试中，机器人可在-50℃环境下完成自主加热以及巡检和冰层融化等任务。在航空发动机叶片检测、狭缝探测和寒区作业等应用场景中展现出显著优势。相关成果为极端环境下小型智能机器人系统的研发提供了新思路，也展示了该类材料在电子器件、仿生系统和智能制造等领域的广泛应用前景。

《中国教育报》2025年08月25日 第03版