磁驅動軟機器人因其無線可控性、快速響應性和生物安全性在生物醫(yī)學、機器人和仿生學中得到廣泛應用。然而，由于軟材料變形的高度非線性和極大自由度，軟體機器人的變形和運動控制一直是個挑戰(zhàn)。

　　中國科大工程科學學院、人形機器人研究院李木軍副教授、張世武教授、孫宇軒、農舒童等受蚯蚓等環(huán)節(jié)動物的節(jié)結構啟發(fā)，提出了一種具有多模態(tài)變形的磁驅動單元，單元集成了收縮、彎曲、扭轉、體積變化等多種變形模式，不同變形模式的單元可由同一勻強磁場驅動，從而實現了磁性軟材料的簡便編程設計，成功解決了磁控軟機器人的逆變形設計問題。

　　該設計方法實現了磁控軟機器人的多場景應用，包括順應性柔性抓取、軟體機器人、流體系統(tǒng)等，拓展了磁控軟機器人的應用潛力。該研究提出的模塊集成設計策略具有多功能性和便利性，推動了硬磁性軟材料在智能和集成機械系統(tǒng)中的應用。

　　研究團隊使用收縮模態(tài)單元設計了無繩驅動的爬行機器人，可實現速度和方向可控的爬行運動；團隊利用彎曲模態(tài)單元設計的磁控軟抓手具有很強的形狀適應性；團隊利用扭轉單元設計的扭轉機構，則可以在彎曲狹窄的管道里拆卸螺釘。

　　該項研究得到了科技部國家重點研發(fā)計劃、安徽省自然科學基金、“科大新醫(yī)學”聯合基金支持。