軟體機器人技術，因其獨特的安全性和靈活性，在機器人科學領域內被視為一項前沿且充滿潛力的研究方向。然而，盡管軟體機器人技術不斷進步，但在關鍵性能指標上，如靈活性、移動速度和協同工作能力，它們仍難以與自然界中的生物柔性肢體相媲美。
近期，中國科學技術大學的一支研究團隊在這一領域取得了顯著的突破。他們的研究成果已在Cell Press旗下的《Device》期刊上發表，詳細闡述了這一創新性的工作。
研究團隊深入觀察了自然界中多種生物的柔性肢體，如象鼻、章魚觸手、海馬尾巴和變色龍尾巴，通過對這些生物形態和運動的系統分析，以及數學模型的抽象，他們首次提出了一種基于對數螺旋線結構的新型螺旋軟體機器人。該團隊不僅深入研究了這種機器人的設計理論、制造方法，還探索了其在各種應用場景中的操作策略。
在研究中，團隊開發了一種逆向設計方法，首先確定機器人的極限卷曲形態，這一形態遵循對數螺旋線方程。接著，他們將螺旋線離散化，展開后得到機器人的直線形主體設計。這種設計通過3D打印技術實現，不僅成本低廉，制備速度快，還能實現高效的優化和快速的迭代。
在展示螺旋機器人的應用時，研究團隊提出了一種仿生抓取策略。這種策略基于簡單的電流感知和控制，能夠實現對不同位置和不同物體的自動抓取，從而克服了傳統方法中對高精度傳感器和復雜建模與控制方法的依賴。這一創新不僅提升了機器人的抓取能力，還大大簡化了操作過程。
研究團隊還展示了大量擴展設計，包括不同尺度的螺旋機器人（從厘米級到米級不等），以及多機器人協作陣列。這些設計展示了螺旋機器人在多維度和多場景中執行復雜抓取和操作任務的能力，進一步驗證了其在實際應用中的潛力。
研究團隊強調，這種新型螺旋機器人技術有望為軟體機器人的發展和成熟提供重要推動。在復雜抓取任務、人機交互以及低空經濟產業等應用場景中，這種機器人將提供強大的技術支持和創新解決方案。隨著技術的不斷進步和應用的不斷拓展，軟體機器人有望在更多領域發揮重要作用。
