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当机器东谈主不再是冰冷坚忍的金属外壳，而是能像生物相同生动变形、感知环境，以致自主粉饰崎岖 —— 这不是科幻电影场景，而是上海交通大学等团队最新发表在《Science Advances》上的科研突破！

这款分量仅 120g 的软机器东谈主，通过多材料 3D 打印时候达成了启动、传感、通讯功能的无缝集成，既能被手指手势纳闷操控，又能颓落穿越迷宫，为搜救探伤、工业巡检等复杂场景提供了全新管理决议。

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一、崎岖行业痛点：软机器东谈主的 "集成 + 制造" 双重改换

传统软机器东谈主研发恒久受两浩劫题制约：一是刚性电子元件与柔性内容 "势不两存"，集成后易出现应力断裂、信号失效；二是复杂结构制造低效，模塑、拼装等设施不仅耗时，还难以达成多材料精确交融。

本征询给出了颠覆性管理决议：

一体化 3D 打印时候：创新友融数字光处理（DLP）与奏凯墨水书写（DIW）时候，DLP 暴露打造精度达 50μm 的复杂柔性基体，DIW 精确千里积导电、电阻型硅胶等功能材料，30 分钟即可完成从基体到电路的全历程打印，无需后续拼装。

抗变形结构想象：通过晶格超材料、波澜形互连件和闹翻化 PCB 三大想象，让机器东谈主在拉伸、压缩、扭转等大变形下仍保捏机电褂讪。闹翻化 PCB 减少应力连结，波澜形电路升迁柔性，晶格结构可缓冲冲击，即使承受 40% 应变，内置 LED 电路仍能平常发光。

二、硬核功能拆解：小小机器东谈主的 "超智力"

这款软机器东谈主虽体型工致，却集王人了多项中枢手段，实用性拉满：

多模态畅通：生动走位无压力 软现实器摄取 2 行 3 列的足部想象，每个足部是厚度分袂称的三角形结构（左壁 1.1mm、右壁 0.8mm），通过颓落规则 3 个气动通谈的负压信号，可达成前进、后退、独揽转向等畅通。当施加 - 62kPa 负压时，足部盘曲角度可达 45°，通过调控通谈启动时序，机器东谈主能在平边幅田移动。

触觉 - 视觉反馈：碰一碰就 "言语" 想象 3/4 环形软传感器，通过 DIW 打印的电阻型硅胶构建传感电路，将传感器分为左、前、右三个检测区域。当某区域受到触碰时，电阻变化会改换为电压信号，经蓝牙模块传输至规则器，触发对应颜料的 LED 辅导 —— 红色代表左侧触碰、绿色代表前线触碰、蓝色代表右侧触碰。经过 20 次轮回变形测试，传感器反映褂讪，阈值精度可达 ±0.01V。

手势遥控：指尖操控黑科技 研发手指佩带式遥控器，内置惯性测量单位（IMU），用户通过手指凹凸移动、旋转等手势即可纳闷操控机器东谈主畅通。遥控器的拉伸联贯器让手指盘曲、分离时仍能褂讪传输信号，操作当然无敛迹。更蛮横的是，即使机器东谈主碰到按压、拍打、撞击等外力冲击，其畅通功能与反馈系统仍能平常责任。

自主避障：迷宫探险不迷途

机器东谈主搭载定制化微型 PCB，集成蓝牙模块、IMU 和 3 个遨游时辰（TOF）传感器，可及时监测周围环境距离（阈值 60mm）。在 S 形迷宫和死巷子场景中，机器东谈主能通过 IMU 跟踪航向，联接 TOF 传感器数据自主策画旅途，完成转向、倒退、绕行等作为，无需东谈主工侵略即可抵达研究位置。

三、时候细节揭秘：材料与工艺的精确把控

这款软机器东谈主的收效，离不开对材料和工艺的极致追求：

柔性基体摄取 TangoPlus 与 EAA 按 6:4 比例搀和的 TEAA 树脂，兼顾柔性与结构褂讪性；

导电电路选择导电硅胶（K867，电导率 90S/cm），传感电路摄取电阻型硅胶（K868，电导率 26S/cm），通过 DIW 时候精确千里积于 DLP 预留通谈中；

为管理 DLP 与 DIW 工艺的兼容性问题，引入气刀打消残留树脂，确保导电硅胶与 PCB 焊盘的可靠联贯，当预留通谈宽度与 DIW 喷嘴直径匹配时，可达成透顶填充。

四、明天可期：从实验室走向更多场景

该征询建议的想象与制造框架，不仅突破了传统软机器东谈主的集成与制造截止，更拓展了其讹诈范畴。明天，通过优化 DLP 投影面积可达成更大尺寸机器东谈主的制造，而柔性 PCB 的替代使用、内置微型泵的集成等校正，将进一步升迁机器东谈主的生动性与续航智力。

这款集自主畅通、触觉感知、无线通讯于一体的软机器东谈主，有望在搜救探伤、工业巡检、东谈主机交互等规模暴露过失作用。跟着多材料 3D 打印时候的捏续迭代，软机器东谈主将朝着更袖珍化、智能化、多功能化的标的发展，为更多复杂场景提供创新管理决议！

参考文件：

Zixiao Zhu et al. Multimaterial 3D printed soft robots with embedded actuation and sensing. Sci. Adv.11, eadz2928(2025).