2018年12月20日，國際著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)?機(jī)器人學(xué)》（Science Robotics）在線發(fā)表了“軟體爬壁機(jī)器人”（Soft wall-climbing robots）研究論文。該論文由上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院機(jī)器人研究所與麻省理工學(xué)院活性軟體材料實(shí)驗(yàn)室合作完成，上海交通大學(xué)為第一單位，谷國迎教授和博士研究生鄒江為論文共同第一作者，朱向陽教授、趙選賀教授和谷國迎教授為論文的共同通訊作者。
軟體機(jī)器人主要由智能軟材料驅(qū)動(dòng)的人工肌肉組成，具備結(jié)構(gòu)-驅(qū)動(dòng)一體化特點(diǎn)，在接觸外部環(huán)境時(shí)能產(chǎn)生主動(dòng)的身體變形，具有極高的柔順性。近年來，各類新型的軟體機(jī)器人原型系統(tǒng)（例如軟體抓手、軟體爬行機(jī)器人、軟體偽裝機(jī)器人、軟體生長機(jī)器人和軟體機(jī)械魚等）相繼在國內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)，作為一項(xiàng)多學(xué)科交叉的前沿技術(shù)，軟體機(jī)器人大幅拉近了機(jī)器與生命體之間的距離，體現(xiàn)了機(jī)器人技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。
軟體爬壁機(jī)器人的設(shè)計(jì)和工作原理：（A）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（B）爬壁原理；（C）協(xié)同控制策略；（D）玻璃爬壁實(shí)驗(yàn)示意；（E）帶10g負(fù)載爬壁實(shí)驗(yàn)示意
上海交通大學(xué)朱向陽教授、谷國迎教授團(tuán)隊(duì)與麻省理工學(xué)院趙選賀教授團(tuán)隊(duì)合作，研制了首個(gè)由介電彈性體人工肌肉和靜電吸附腳掌構(gòu)成的軟體爬壁機(jī)器人（自重2g，身長85mm），其中介電彈性體人工肌肉用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體的快速周期運(yùn)動(dòng)，靜電吸附腳掌用于產(chǎn)生時(shí)間和空間可控的靜電吸附力，機(jī)器人的穩(wěn)定快速爬壁運(yùn)動(dòng)由介電彈性體人工肌肉和靜電吸附腳掌的協(xié)同控制來實(shí)現(xiàn)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該軟體機(jī)器人具有與生物體類似的垂直爬壁、水平爬行、原地轉(zhuǎn)彎能力和敏捷的環(huán)境適應(yīng)運(yùn)動(dòng)能力，在豎直狹小空間中的探測、搜救和墻面清理方面展現(xiàn)了潛在應(yīng)用前景。
該研究工作得到了國家優(yōu)秀青年基金項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金委共融機(jī)器人重大研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目和上海市科委“科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：http://robotics.sciencemag.org/content/3/25/eaat2874?from=timeline
