技术突破与核心性能 - 研发了一种基于功能液态金属的通用抓手(LiMU),其核心是一个3D打印的柔性硅胶腔体,内部填充功能性液态金属,并通过仿植物根系设计的6根微柱(单根提供0.34 N粘附力)将液态金属锚定在腔体内[4] - 实现了从皮克级(10⁻¹²克)到百克级(10²克)物体的稳定抓取与释放,操作跨度横跨14个数量级,覆盖微纳颗粒、生物细胞、电子元件到日常物品[8] - 在微纳尺度物体操控中,释放加速度高达42G,刷新了机器人释放速度的世界纪录,对于直径70微米、重0.05毫克的人类发丝,可在6毫秒内将其加速至696毫米/秒(约8700倍体长/秒)[3][6] - 操作接触压力最低可降至约10帕,为已有报道中的最低水平,远低于大多数脆弱生物组织的屈服极限[3][10] 工作机制与独特设计 - 揭示了基于表面张力调控的主动释放机制:通过电化学还原使液态金属恢复高表面张力,形变后的液态金属如同拉满的弓弩,在毫秒级时间内将包裹的微小物体“弹射”出去[6] - 设计了“环境无关的表面活性调控机构”,通过厚1毫米的电解质夹层和直径800微米的微通道构成的液体输送系统,使抓手在空气、海水、酸碱溶液等多种环境中均能稳定工作[4][12] - 通过电化学与磁场协同调控,实现了超柔顺抓取与主动释放[3] 应用场景与实验验证 - 成功无损抓取并释放了微型LED芯片(0.1 mg)、玻璃微纤维(0.58 μg)、二氧化硅微球(1.21 pg)等微纳物体[8] - 在生物样本操作中展现出优异性能:无损转运日本豆腐、金鱼幼苗、蒲公英花,并对200枚斑马鱼胚胎实现了99%成功率的高效操控,后续发育与对照组无显著差异[10] - 展现出极强的动态适应能力,可在200毫秒内捕获快速爬行的蟑螂,并能进行无视觉辅助的无序抓取任务[12] - 为生物样本操作、单细胞手术、微纳组装、深海探测等各类长期存在的操控挑战提供了全新的解决方案[15] 行业生态与相关企业(列举) - 工业/协作机器人企业:埃斯顿自动化、埃夫特机器人、节卡机器人、珞石机器人等[19] - 服务与特种机器人企业:亿嘉和、普渡机器人、施罗德机器人等[19] - 人形机器人企业:优必选科技、宇树、傅利叶智能、开普勒人形机器人等[20] - 具身智能企业:跨维智能、银河通用、科大讯飞、非夕科技等[21] - 医疗机器人企业:元化智能、天智航、精锋医疗、术锐机器人等[22] - 上游产业链企业:绿的谐波、因时机器人、坤维科技、凌云光等[23]
刷新机器人微操记录:42G弹射释放、横跨14个数量级精准操控
机器人大讲堂·2026-03-08 12:04