著名科技媒体报道这项研究事情

导语：

北京时间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)刊登了由亚美AM8AG文力副教授课题组牵头，，，，，与美国哈佛大学课题组相助研制的最新研究效果“仿生?鱼软体吸盘机械人”（A biorobotic adhesive disc for underwater hitchhiking inspired bythe remora suckerfish）。。同日，，，，，麻省理工科技谈论也报道了该项研究。。研究展现了鱼的吸附机制，，，，，并为未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绪。。文章的第一作者为机械工程与自动化学院博士研究生王越平，，，，，通讯作者为机械工程及自动化学院、国际交织科学研究院仿生软体机械人实验室文力副教授。。

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原理样机，，，，，文力先生的大都研究都跟海洋生物密不可分。。数万年的进化让这些生物对周围情形游刃有余，，，，，鲨鱼重大的身躯有着平滑的皮肤，，，，，使它能在水中快速移动并捕食猎物，，，，，章鱼触手的无邪性让它在行动和进食历程中坚持优势。？？？？？蒲Ъ颐且恢痹谘芯吭跹芙庑┚畹慕峁购妥橹河，，，，，来改善人们的生涯。。

四年前，，，，，文力先生在哈佛大学主攻鲨鱼仿生偏向，，，，，当他仔细视察鲨鱼照片的时间，，，，，无意注重到鲨鱼皮上附着着一种其他的鱼类。。经由标本库查证后，，，，，具有很强吸附能力的鱼给文力先生留下了深刻的印象。；；；毓，，，，，他便连忙着手对鱼的研究，，，，，文力先生在恒久研究中积攒的富厚履历，，，，，以及实验室完整的水动力学和水下测试装备，，，，，都对该项研究的开展涤讪了优异基础。。

“3D打印人造仿生鲨鱼皮”  

软体章鱼触手机械人原理样机  

有趣的鱼

鱼主要凭证它的宿主来区分种别，，，，，由于文力先生对鲨鱼的熟悉，，，，，吸附于鲨鱼身上的鱼就成了他的主要研究目的。。鱼自身迁徙能力不强，，，，，但它和鲨鱼一样喜欢冬暖夏凉，，，，，在恒久的进化历程中，，，，，它头部的第一背鳍进化成一个分叉且平滑的吸盘，，，，，吸盘内部有上千根排列整齐的小尖刺，，，，，使吸盘具有很强的吸附能力，，，，，被吸附的海豚越出水面高速旋转也无法甩掉它。。因此鱼可以通过吸附宿主来完成迁徙，，，，，这个行为被生物学家形象的称为“搭顺风车”。。

吸附在宿主身上的鱼（图片来自网络）  

永一直息的探索

要害手艺突破的背后离不开科研职员的不懈起劲。。在对生物吸盘内部鳍片运动学的视察中，，，，，鱼可不会乖乖吸在玻璃壁上任人拍摄，，，，，怎样能够完整拍摄到鳍片运动历程是团队的首个难题。。经由团队长时间的思索，，，，，决议在一个光学平台上搭建视察平台，，，，，用两台高速相机同步触发拍摄吸盘内部（视察吸盘组织详细活动）和吸盘侧面（证实吸盘处于吸附状态），，，，，通过处置惩罚后的视频资料获得有用的鳍片运动数据。。

仿生模具（除上面的小刺之外）由多质料3D打印一次成形。。设计之初由于仅用软硬两种质料来制作模具，，，，，导致样机吸附性欠好且易开裂。。一直实验改良后，，，，，团队意识到人类的肌肉和骨骼之间是由半月板、韧带等组织逐渐过渡的，，，，，因此使用梯度硬度质料举行3D打印来解决材质的模拟问题。。吸盘上的小刺标准小且尖硬，，，，，3D打印手艺无法知足要求的精度和硬度，，，，，于是文力先生课题组与美国哈佛大学的国际团队相助，，，，，使用激光镌刻手艺制造了标准、形状都和真实鱼高度相似的硬质小刺并在测试中效果较好。。

梯度转变的3D打印示意图

别的，，，，，一体打印成形的样机因转念头构的保存，，，，，吸盘基板上留有逍遥，，，，，对吸附性能会爆发很大影响。。于是团队替换为上下封底的计划，，，，，在外侧用橡皮泥密封，，，，，另一侧浇灌软质硅胶质料，，，，，凝固后再把橡皮泥冲洗掉，，，，，并浇灌相同的硅胶质料。。这样既实现了密封，，，，，又不影响鳍片传念头构的转动。。前后共修改二十余版本才有现在的软体机械人样机。。

软体机械人样机  

结语：

此项目一连四年之久，，，，，时代多名硕士生博士生加入了研究。？？？？？蒲胁换嶂褂谝黄畚牡慕蚁，，，，，这仅仅是一个起源。。仿生科技是大自然巧夺天工和人类科技智慧的配合结晶，，，，，我们相信，，，，，依附文力先生执着的海洋情怀，，，，，他将会在仿生学领域取得更多效果。。

更多资料：

论文链接:

http://robotics.sciencemag.org/content/2/10/eaan8072

Science/AAAS multimedia报道链接：

http://www.sciencemag.org/news/2017/09/robotic-remora-can-cling-objects-force-340-times-its-own-weight

MIT Technology Review报道链接:

https://www.technologyreview.com/the-download/608916/scientists-have-built-a-shark-sucking-robot-that-is-hideous-and-cool/

Biomechanics and Soft Robotics Lab报道链接:

http://softrobotics.buaa.edu.cn/home/index.htm

策划/文案：曹嘉辉

采访：谭莉莎、曹嘉辉、李明珠

设计：任天妹

手艺：曹嘉辉

鸣谢：机械工程及自动化学院、国际交织科学研究院仿生软体机械人实验室

编审：门户网站总编总监事情室

投稿：geoos@buaa.edu.cn