2026年11月11日，科罗拉多州立大学（CSU）研究人员发布了一项关于新型柔性机器人的研究成果。该团队受大象鼻子的启发，开发出一种能够弯曲、抓取物体并相互组合的“形状变化”机器人。
基于张拉整体结构的柔性设计
这项研究发表在《自然机器智能》（Nature Machine Intelligence）期刊上。与传统由刚性模块构建、形态受限的机器人不同，新系统采用了“张拉整体”（tensegrity）设计理念。这种结构赋予了机器人极高的灵活性，使其能够随时进行弯曲、收缩和变形。
这些机器人没有传统的关节结构，其管状身体两端配备了一对抓取爪，功能类似象鼻或触角。这一设计旨在突破当前刚性机器人系统在复杂环境下的操作局限。
双爪连接实现模块化协作
该项目由中国科学院机械工程系副教授赵建国（Jianguo Zhao）及其团队主导开发。赵建国将这类机器人定义为通用型平台，未来可应用于搜救任务或在制造环境中辅助人类工作。
“传统机器人的物理结构通常是固定的，而我们的方法允许这些柔性系统通过倒塌、伸展或抓取来适应自身形状。”赵建国表示，“每个机器人就像一个构建块，既可以独立运行，也可以与其他机器人连接。”
值得注意的是，该设计利用双爪连接机制取代了常见的磁铁连接方式，避免了磁铁在特定条件下失效的问题。爪子与身体结构的结合极大地扩展了应用场景：机器人可以围绕物体弯曲以抬起和携带不同尺寸的物品，或者像蛇一样在崎岖地形中移动。此外，它们还能组合成不同尺寸的环、链条和分支结构，根据任务需求调整形态。
电机优化与运动测试
科罗拉多州立大学博士生马赫穆德·哈桑·赛科特（Mahmoud Hassan Saikot）接手了最初由团队成员悉尼·斯皮格尔（Sydney Spiegel）设计的原型机。赛科特透露，在最终定型前，团队尝试了多种设计方案。
研发过程中的主要挑战在于寻找足够小巧且能支持多样化运动的电机，同时确保其在长时间运行中的强度与可靠性。为此，团队投入大量时间进行测试配置，并将机器人带入现场环境验证性能。
迈向自主协同集群
目前，这些系统仍需人类操控。但团队已证明两个机器人可以相互定位并自动完成连接。下一步计划是开发系统与人类协作以及完全自主工作的能力，并进一步提升运行速度。
“在未来，我们可以设想几十个甚至数百个自主机器人通过爪子连接成一个地点，然后执行特定目的的任务。”赵建国说，“我们希望继续提高它们的协作能力，尽量减少对人类监督的依赖。”
论文的其他作者包括 Sudheera Akalanka Kariyawasam、Andrew Stefka 和 Josh Chrisler。
参考文献：
Sudheera Akalanka Kariyawasam et al, Tensegrity continuity enables task-adaptive morphing for cooperative behaviors, Nature Machine Intelligence (2026). DOI: 10.1038/s42256-026-01335-4
