生物灵感跨介质爬墙机器人具有高性能粘附和接触适应性.
Haoran Liu1,2, Hongmiao Tian1, Zexi Zheng1
1Micro- and Nano-Technology Research Center, State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, Shaanxi 710049, China.
Science advances
|January 7, 2026
概括
这项研究介绍了一种新型的爬墙机器人 (WCR),其混合轨道受到和章鱼的启发. 这些机器人在各种表面和环境中提供了增强的附着性和适应性,克服了以前的限制.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 爬墙机器人 (WCR) 对危险环境至关重要,但在表面和环境适应性方面存在局限性.
- 现有的WCR通常依赖于专门的机制,限制了它们的普遍应用.
研究的目的:
- 开发一种接触适应性,抗剥离性和跨介质的WCR.
- 在复杂的环境中增强WCR性能和应用范围.
主要方法:
- 整合了以子和章鱼为灵感的自适应硬软混合轨道.
- 使用空洞的形粘合微结构 (HMSAMSs) 模仿生物粘合.
- 模仿生物机械解和骨肌功能,用于增强的轨道部件.
主要成果:
- 在干燥和水下条件下,HMSAMS显示出优越的粘附力和粘附-预负荷比率.
- 混合轨道表现出增强的接触适应性,剥离阻力,并防止接口裂传播.
- WCR表现出稳定的跨介质性能和适应多种材料表面的适应性.
结论:
- 开发的WCR克服了以前机器人的环境和表面限制.
- 生物模拟混合轨道设计显著提高了机器人的附着性,适应性和耐用性.
- 这一进步加速了WCR在具有挑战性的多媒体环境中的普遍应用.


