仿生軟體機器人現(xiàn)已成為機器人領(lǐng)域的一大熱門。相比于傳統(tǒng)的硬質(zhì)機器人，軟體機器人能夠任意改變自身形狀、抵抗外界沖擊，從而具有更好的環(huán)境適應(yīng)性。但軟體機器人目前也面臨著動力弱、速度慢、控制難和無法獨立供能等技術(shù)挑戰(zhàn)。

近日，浙江大學(xué)航空航天學(xué)院、浙江省軟體機器人與智能器件研究重點實驗室李鐵風(fēng)副教授和黃志龍教授課題組在軟體水下機器人方面取得重要進展，開發(fā)出一款高性能軟體仿生機器魚，并在《Science Advances》雜志上發(fā)表題為“Fast-moving soft electronic fish”的論文。

該軟體機器魚（總重量90g，身長9.3cm）從海洋生物鰩魚（蝠鲼）的柔軟身體與柔性撲翼推進獲得啟發(fā)，利用介電高彈體薄膜作為軟體人工肌肉驅(qū)動器。介電高彈體是一種典型的電響應(yīng)聚合物，在外加電場下作用下，介電高彈聚合物可以產(chǎn)生大變形，具有高彈性能密度、短反應(yīng)時間、高效率等優(yōu)點。當(dāng)在介電彈性體上施加薄膜厚度方向的電壓時，介電高彈聚合物薄膜會減小厚度，擴大面積。該軟體機器魚是通過介電高彈體薄膜對交流電壓的響應(yīng)，將薄膜張力變化轉(zhuǎn)化為機器魚的撲動，從而通過柔性鰭獲得水動力。

該機器魚采用高彈體骨架為身體以及撲翼結(jié)構(gòu)提供支撐，具有極高程度的軟體化和透明化。機器魚通過電壓驅(qū)動控制，依靠自身攜帶的小型化高壓電源和控制系統(tǒng)，突破性地實現(xiàn)了快速機動性（最大運動速度為6cm/s）和長時續(xù)航（在450mAh的鋰電池供能下運動3小時）。

此外，軟體化、透明化的特性還可以大大提高機器魚的環(huán)境適應(yīng)效果，保證它可以更容易、安全地通過狹窄區(qū)域。緊湊的全軟體結(jié)構(gòu)設(shè)計，還使得其主要結(jié)構(gòu)可利用三維打印技術(shù)直接成型。

該機器魚能夠很好地適應(yīng)水溫環(huán)境，可以在冰水混合物和溫度高達(dá)74℃的水中運動，使其能夠很好地用于水下探測、偵查以及海洋環(huán)境與生物信息監(jiān)測。

據(jù)了解，該項目受到國家自然科學(xué)基金、中國科協(xié)青年人才托舉工程、浙江省軟體機器人與智能器件研究重點實驗室、浙江大學(xué)機器人與智能裝備科技聯(lián)盟以及浙江大學(xué)柔性電子科技聯(lián)盟的資助。