驰名科技媒体报路这项钻研工作
导语：
北京功夫2017年9月21日，国际顶级期刊《科学》（Science）机械人子刊《科学机械人学》以长文(Research Article)登载了由CG电子文力副教授课题组牵头，与美国哈佛大学课题组合作研造的最新钻研成就“仿生?鱼软体吸盘机械人”（A biorobotic adhesive disc for underwater hitchhiking inspired bythe remora suckerfish）。同日，麻省理工科技评论也报路了该项钻研。钻研揭示了䲟鱼的吸附机造，并为将来的低功耗水下仿生软体机械人、水下吸附装置提供了新思路。文章的第一作者为机械工程与自动化学院博士钻研生王越平，通讯作者为机械工程及自动化学院、国际交叉科学钻研院仿生软体机械人尝试室文力副教授。
机械手使用仿生吸盘来抓取物品
与海洋生物的渊源
从2014年的3D打印人造仿生鲨鱼皮到2017年的软体章鱼触手机械人道理样机，文力教员的无数钻研都跟海洋生物密不成分。数万年的进化让这些生物对周围环境游刃有余，鲨鱼重大的身躯有着光滑的皮肤，使它能在水中急剧移动并捕食猎物，章鱼触手的矫捷性让它在行动和进食过程中维持优势�？蒲Ъ颐且幌蛟谧暄腥艉文芙庑┚畹慕峁购妥橹河�，来改好人们的生涯。
四年前，文力教员在哈佛大学主攻鲨鱼仿生方向，当他仔细观察鲨鱼照片的时辰，无意把稳到鲨鱼皮上附着着一衷熹他的鱼类。经过标本库查证后，拥有很强吸附能力的䲟鱼给文力教员留下了深刻的印象�；毓�，他方便即着手对䲟鱼的钻研，文力教员在持久钻研中积攒的丰硕经验，以及尝试室齐全的水动力学和水下测试设备，都对该项钻研的发展奠定了优良基础。
“3D打印人造仿生鲨鱼皮”
软体章鱼触手机械人道理样机
有趣的䲟鱼
䲟鱼重要凭据它的宿主来分辨类别，由于文力教员对鲨鱼的熟悉，吸附于鲨鱼身上的䲟鱼就成了他的首要钻研指标。䲟鱼自身迁徙能力不强，但它和鲨鱼一样喜欢冬暖夏凉，在持久的进化过程中，它头部的第一背鳍进化成一个分叉且滑润的吸盘，吸盘内部有上千根分列整齐的幼尖刺，使吸盘拥有很强的吸附能力，被吸附的海豚越出水面高快旋转也无法甩掉它。因而䲟鱼能够通过吸附宿主来实现迁徙，这个行为被生物学家形象的称为“搭顺风车”。
吸附在宿主身上的䲟鱼（图片来自网络）
永一向歇的索求
关键技术突破的背后离不开科研人员的不懈致力。在对生物吸盘内部鳍片活动学的观测中，䲟鱼可不会乖乖吸在玻璃壁上任人拍摄，若何可能齐全拍摄到鳍片活动过程是团队的首个难题。经过团队长功夫的思虑，决定在一个光学平台上搭建观测平台，用两台高快相机同步触发拍摄吸盘内部（观察吸盘组织具体活动）和吸盘侧面（证明吸盘处于吸附状态），通过处置后的视频资料得到有效的鳍片活动数据。
仿生模具（除上面的幼刺之表）由多资料3D打印一次成形。设计之初由于仅用软硬两种资料来造作模具，导致样机吸附性不好且易开裂。不休尝试改进后，团队意识到人类的肌肉和骨骼之间是由半月板、韧带等组织逐步过渡的，因而使用梯杜撞度资料进行3D打印来解决材质的仿照问题。吸盘上的幼刺尺度幼且尖硬，3D打印技术无法满足要求的精度和硬度，因而文力教员课题组与美国哈佛大学的国际团队合作，利用激光雕镂技术造作了尺度、状态都和真实䲟鱼高度类似的硬质幼刺并在测试中成效较好。
梯度变动的3D打印示意图
此表，一体打印成形的样机因动弹机构的存在，吸盘基板上留有空地，对吸附机能会产生很大影响。因而团队更换为高凳租底的规划，在表侧用橡皮泥密封，另一侧浇灌软质硅胶资料，凝固后再把橡皮泥冲刷掉，并浇灌一样的硅胶资料。这样既实现了密封，又不影响鳍片传动机构的动弹。前后共批改二十余版本才有此刻的软体机械人样机。
软体机械人样机
结语：
此项目持续四年之久，期间多名硕士生博士生参加了钻研�？蒲胁换嶂褂谝黄畚牡陌浞�，这仅仅是一个初步。仿生科技是大天然鬼斧神工和人类科技智慧的共同结晶，我们相信，凭借文力教员执着的海洋情怀，他将会在仿生学领域获得更多成就。
更多资料：
论文链接:
http://robotics.sciencemag.org/content/2/10/eaan8072
Science/AAAS multimedia报路链接：
http://www.sciencemag.org/news/2017/09/robotic-remora-can-cling-objects-force-340-times-its-own-weight
MIT Technology Review报路链接:
https://www.technologyreview.com/the-download/608916/scientists-have-built-a-shark-sucking-robot-that-is-hideous-and-cool/
Biomechanics and Soft Robotics Lab报路链接:
http://softrobotics.buaa.edu.cn/home/index.htm
策动/案牍：曹嘉辉
采访：谭莉莎、曹嘉辉、李明珠
设计：任天妹
技术：曹嘉辉
鸣谢：机械工程及自动化学院、国际交叉科学钻研院仿生软体机械人尝试室
编审：门户网站总编总监工作室
投稿：geoos@buaa.edu.cn
