最新一期的Soft Robotics期刊封面展示了一项引人注目的研究，介绍了一种驱动感知一体的昆虫尺度磁驱机器人的设计和集成方法。通过优化磁驱结构/磁畴设计，并基于激光选择性的磁驱本体表面能的调控，研究团队成功实现了在大变形条件下、有限设计空间内匹配的磁响应驱动和稳定的液态金属传感电路集成和工作。

华中科技大学丁汉-吴志刚团队研究成果：驱感一体昆虫级软体机器人研究(图1) data-backh="518" data-backw="400" data-galleryid="" data-imgfileid="502858277" data-ratio="1.295" data-s="300,640" data-type="jpeg" data-w="400">

图1 论文封面

该项研究源于华中科技大学机械学院丁汉院士-吴志刚教授软体智能研究团队（图2），博士生柯星星、博士生雍昊臣为该研究的共同第一作者，江佳俊博士、柴治平博士生、倪翔为共同作者。

华中科技大学丁汉-吴志刚团队研究成果：驱感一体昆虫级软体机器人研究(图2) data-backh="237" data-backw="562" data-galleryid="" data-imgfileid="502858278" data-ratio="0.4222222222222222" data-s="300,640" data-type="jpeg" data-w="1080">

图2 华中科技大学软体智能研究团队

丁汉院士（左8），吴志刚教授（左6），博士生柯星星（左10），博士生雍昊臣（左2）

华中科技大学丁汉-吴志刚团队研究成果：驱感一体昆虫级软体机器人研究(图3) data-backh="496" data-backw="562" data-galleryid="" data-imgfileid="502858279" data-ratio="0.8824074074074074" data-s="300,640" data-type="jpeg" data-w="1080">

图3. 匹配设计和稳定集成概念图

在这项研究中，团队基于“本体磁驱动-表面传感”的设计构型，考虑大变形条件下，表面功能层的力学约束，优化多层力学柔性磁驱结构、磁畴分布。同时，该工作建立液态金属在驱动本体表面上的粘附能调控模型，利用激光表面处理在磁驱动本体表面选择性地构建显著的粘附能差异，一步实现了液态金属电路在其表面的选择性稳定加工和集成，如图3D所示。

此外，研究团队采用了类似LEGO模块化的装配和重构策略，通过改变微机器人构型或组装不同的功能单元模块，实现对不同场景的适应性驱动和感知。如图4和视频1所示，微机器人分别依据四种不同的环境（i. 结构化场景; ii.沙地场景; iii.狭小隧道场景; iv. 复杂水域场景），分别切换了四种与之匹配的驱动构型和功能性，以适应不同的环境，进而实现了i.结构化场景下的有缆三足驱动和步态自感知、ii.沙地场景的无缆三足驱动和对热场的感知和可视化响应、iii.隧道场景下的无缆类尺蠖式二足驱动和对环境白光的感知以及可视化响应、iv. 复杂水域场景下的超疏水定向驱动和对环境紫外线的感知和可视化响应。

华中科技大学丁汉-吴志刚团队研究成果：驱感一体昆虫级软体机器人研究(图4) data-backh="359" data-backw="562" data-galleryid="" data-imgfileid="502858281" data-ratio="0.637962962962963" data-s="300,640" data-type="png" data-w="1080">

图4. 模块化昆虫级可重构机器人展示

以上展示提供了一种依据需求、改变自身构型和功能性从而实现更好的驱动模态、本体感知、环境感知和响应等功能的思路。