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下一代机器人应该是怎么样的？如何运用智能软材料使其更轻更柔？
近日，浙江大学教授曲绍兴告诉记者，他领衔的研发团队多年来在浙江省自然科学基金的资助下，通过实验、理论与计算模拟结合，从智能软材料设计与制备、材料本构与失效、驱动机理和智能软体结构设计与优化等方面开展了智能软体机器人中的关键科学问题研究，取得了智能软材料本构关系、失效与驱动机理、新型软体机器人设计等方面的创新成果。省自然科学基金重点项目“智能软材料柔性机器人中的关键力学研究”于去年底通过了结题验收。
据介绍，软体机器人是当前机器人领域的研究前沿，与传统机器人相比，软体机器人主要部件由软材料(软聚合物材料、流体、胶体等易产生弹性大变形的物质)制备，从而能够在复杂环境下灵活运动，在医疗器械、健康护理、野外探测、航空航天等领域有重要应用。
软体机器人研究跨力学、材料、控制、机电、生医工程等多个领域。智能软材料是设计与制备软体机器人的基础。该研究关注的是介电高弹体这一电敏性橡胶类材料，其作为驱动材料优点突出：轻质、低成本、效率高、节能，但也有粘弹性能明显、所需驱动电压高的不利因素。
研发人员成功设计了介电高弹体全软体机器人，以介电高弹体薄膜为驱动材料，以硅胶为框架结构，加入单摩擦机构以及驱动器分块控制方法实现了快速爬行、转弯、爬坡、抵抗强大外载荷不被破坏等功能，具有爬行速度快、可靠性高、噪音小、多功能等特点。该机器人可实现自由转弯以及45度爬坡、可负重4 倍自身重量爬行、可承受3万倍自身重量的挤压力和超过200%的形变、可以以30m/s速度撞击墙体而不损坏、可在水中爬行等。
章鱼是一种常见的软体无脊椎动物，在它的八只触手中没有任何硬质支撑，但是这些触手拥有几乎无限的自由度。从解剖学上分析，章鱼触手的运动主要由横向肌肉、纵向肌肉和斜向肌肉控制，其中横向肌肉又主要控制着章鱼触手的弯曲功能。科研人员受章鱼触手弯曲运动的启发，设计了一种新的柔性手臂，其灵活性和动作能力大大超过传统机器人手臂。
课题组人员在研究过程中重视国际交流与合作，尤其是通过参加国际高端学术研讨会，与国际同行深入交流，互相启发，对解决关键科学问题起到了重要作用。在该项目的支持下，课题组在国际知名期刊上已发表SCI论文14篇，获授发明专利7 项(包括1项国际发明专利)，项目负责人获批2015年度国家杰出青年科学基金、获得与柔性机器人研究相关的国家自然科学基金委重大研究计划重点项目1 项以及其他国家级项目1 项。
本报记者 金乐平 通讯员 周丽敏 谢崇波