中国科大等首次实现液态金属驱动轮式移动机器人

记者18日从中国科学技术大学获悉，轮式移动机器人可由液态金属驱动，该研究有望促进机器人微小化发展。

这一研究成果由中国科学技术大学张世武副教授研究团队、澳大利亚伍伦贡大学李卫华教授研究团队和苏州大学李相鹏副教授研究团队组成的联合研究组完成。

研究组设计了基于镓基室温液态金属的新型机器人驱动器，首次实现了液态金属驱动的功能性轮式移动机器人。该成果近日发表在《先进材料》上。

镓基室温液态金属具有独特的表面性质和理化特性，可以通过电场、磁场以及浓度梯度场等多种能量场或者表面改性等方式，实现变形、移动、分离以及融合等多种形态学变化，在微纳机电系统、微流体、生物医学以及机器人等领域具有巨大的应用前景。

但液态金属在机器人领域应用研究目前仅局限于对处于电解液环境中的液态金属液滴本身的操纵，尚无能够脱离电解液环境运行的液态金属功能性机器人的研究报道。

联合研究组巧妙开发出结构简单紧凑、驱动性能好的新型液态金属机器人，并设计了一种具有超疏水表面的极轻半封闭轮式结构，将液态金属液滴限制在狭长的轮体内部；通过巧妙设计的随动微型电极支架施加外部电场驱动轮体内液态金属运动，进而持续改变轮式机器人的重心，驱动轮式机器人滚动。

同时，研究人员对所提出的新型液态金属机器人进行动力学建模与分析，获得驱动运动的最佳参数匹配。再通过集成电池系统，研究人员成功设计了新型液态金属自驱动轮式移动机器人。

该研究有望促进未来微小机器人及特种机器人系统的发展。此外，液态金属机器人将在癌症靶向治疗及智能柔性可穿戴设备等领域大展身手。