2026 年 10 月 13 日，韩国先进科学技术学院（KAIST）材料科学与工程系 Sang Ouk Kim 教授领导的研究团队，联合加州理工学院（Caltech）高教授及新加坡南洋理工大学（NTU）Hirotaka Sato 教授团队，成功开发出一款名为“甲虫机器人”（BeetleBot）的小型软体机器人。该成果已发表于《科学进展》（Science Advances）杂志。
运动与感知的集成化设计
传统软体机器人通常将驱动、传感和控制作为独立模块构建，或依赖复杂的外部设备，这限制了多功能集成在小尺寸机器人上的可行性。为了解决这一难题，研究人员模仿人类抓取物体时视觉定位与指尖触觉反馈协同工作的机制，设计了一套将人造肌肉、摄像头和触觉传感器紧密结合的系统。
该机器人通过弯曲和伸直手指即可进行移动，用户不仅能实时查看机器人回传的图像，还能通过触觉信息感知抓取物体的状态。这种设计旨在支持远程任务，如在狭窄空间检查环境或检索小型物体。
受甲虫启发的肌肉结构与抓握机制
研究团队首先分析了甲虫腿部肌肉与关节运动的生物力学关系，据此确定人造肌肉在 BeetleBot 上的布局及腿部结构设计。机器人的驱动核心采用 3D 打印的液晶弹性体（LCE）制成的人造肌肉，并结合电热执行模块工作。各部位肌肉可独立运作并调整动作序列，从而实现前进、左转和右转等复杂步态。
在抓取功能上，团队参考了甲虫捕捉猎物的下颚结构，研制出一种柔性抓取器。当人造肌肉收缩时，抓取器闭合包裹物体；内置的压力传感器则通过检测内部电极间距的变化来量化接触压力，从而判断抓取状态。
蓝牙低能耗传输与闭环反馈系统
为了实现直观的人机交互，研究人员开发了佩戴于手指的可伸缩传感器贴片。当手指弯曲拉伸贴片时，内部由碳纳米管（CNT）构成的导电路径发生形变，导致电阻信号改变。系统将这些信号解析为四种指令：向前移动、向左转、向右转以及抓取物体，并通过蓝牙低功耗技术（BLE）发送至 BeetleBot 执行相应动作。
该系统建立了双向反馈回路：用户通过机器人内置的小型摄像头观察周围环境，并利用抓取器压力传感器数据确认接触情况，进而决定下一步操作并通过手势发出指令。这种闭环机制确保了机器人在执行任务时的自适应能力。
应用前景与技术挑战
实验证明，BeetleBot 能够避开障碍物、接近目标并成功抓取携带物体，展示了将人造肌肉驱动、多模态传感及用户控制在单一系统中的潜力。Sang Ouk Kim 教授指出：“这项研究扩大了软体机器人的潜在用途，其关键特征在于双向反馈，即机器人检测到的信息与用户的后续行动紧密关联。”
尽管取得了显著进展，但在更广泛的环境探索或工业设备检查等领域应用前，仍需克服若干技术障碍，包括提高人造肌肉的执行速度、能源效率及电源供应稳定性，并在真实工作环境中进一步验证性能。未来，团队计划继续优化利用感官信息的控制方法，并与加州理工学院等合作伙伴深化联合研究，推动适用于人类难以进入空间的软体机器人技术发展。
参考文献：
Insect-inspired robot: An integrated bioinspired soft robot for multimodal sensing and adaptive interaction, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeg8849
