文力最初想到“吸盤魚”這個創(chuàng)意，大概是在10年前。

　　那時他還在國外讀書，在研究仿生鯊魚皮項目時，他發(fā)現(xiàn)，盡管鯊魚皮的表面非常粗糙，但總有一種吸盤魚寄生在上面，能夠跟隨鯊魚的游動而游動。

　　這讓他覺得“很好奇”。

　　文力沒有讓這種一閃而過的念頭，停留在只是好奇的程度，而是深入思考、繼續(xù)挖掘。他大量查詢相關資料，在有限的檔案里尋找這種魚的記載，又前往博物館，觀察儲存的樣本，得知了這種魚的名字——魚。

　　這是一種很特別的魚，頭部生長著一種吸盤結構，能夠緊緊地吸附在鯊魚等魚類身上，還有個有趣的別名，叫“鯊魚吸附者”。

　　從魚的吸盤上，文力看到了研究的前景。如果機器人能夠模仿這種魚的吸附能力，那么，小型機器人在作業(yè)時消耗的能量，將會極大減少。

　　經過幾年的研究，北京航空航天大學機械工程及自動化學院仿生機器人研究團隊文力課題組，真的打造出了這種“吸盤魚”機器人。2022年5月19日，國際學術期刊《科學·機器人》發(fā)布了這一研究成果。北航機械工程及自動化學院2018級博士研究生李磊為第一作者，王思奇、張以遠、宋善源為共同第一作者，文力教授為論文唯一通訊作者。

　　該團隊研制的“吸盤魚”仿生機器人，不但能在水下吸附，還能飛到空中，進行跨介質的吸附。

　　在研究的最初階段，讓課題組感到為難的第一件事，是上哪兒去弄魚樣本。沒有魚，研究團隊就很難搞清楚它的結構究竟是什么。

　　“上哪能夠捕捉一條活的，對吧？”文力開玩笑地說。

　　他告訴中青報·中青網記者，這個項目的研究，對他來說就是一個從無到有的過程，“前人沒做過”，一切都得從0開始摸索。他拿到的第一條活的魚，是請海邊的漁民幫忙捕撈的。課題組還咨詢了很多潛水愛好者，通過各種方式去收集這種魚。

　　后來他的研究漸漸有了規(guī)模，能夠在實驗室里專門養(yǎng)這種魚，觀測它的運動模式，研究它的骨骼結構，弄明白它的軟組織是怎么形成的，結構大概是什么尺度，等等。

　　這是一個“比較漫長的過程”。用文力的話說，團隊最大的障礙其實是，他們的研究對象是機器人而不是生物，因此在理解魚的生理結構方面，花了很長一段時間。

　　下一步就是如何仿生，如何精確地將這種結構研制出來。

　　文力提到，團隊用的方法是3D打印、微激光雕刻等技術，以及設置軟件驅動。這一步，就是這個機器人團隊最擅長的事了。

　　吸盤魚機器人就此問世，它可以像魚一樣，吸附在多種物體表面上，吸附力也非常大。

　　早在2017年，文力課題組就已經在《科學·機器人》上發(fā)表封面文章講述這一研究過程。那時，機器人只能游動吸附，是一個階段性的成果，還存在兩大問題。第一個問題是機器人有線纜，行動范圍會被限制，電源之類的東西都在水面上。第二個就是吸盤，那時的吸盤是利用多種材料3D打印出來的，因此有點硬，很難吸附在粗糙或者有曲率的表面上，也很難吸附在不完整的、破損的表面上。

　　為了解決這些問題，文力課題組一方面繼續(xù)學習生物，研究魚的吸盤結構到底是怎么回事，另一方面也在進一步考慮機器人如何才能擺脫線纜的控制。

　　文力甚至覺得，這樣的機器人只在水下活動是遠遠不夠的，他希望這個機器人，可以在空氣中完成同樣的功能，“最好還能夠快速‘跨界’”。

　　又經過數(shù)年的努力，他們再次做到了。

　　“魚只能做到水下的吸附，我們的研究相當于拓展了仿生的能力，超越了自然，研制出在不同的介質中也能實現(xiàn)吸附作用的機器人。”文力對中青報·中青網記者說。

　　在2022年發(fā)表的《科學·機器人》論文中，他們所描述的新的“吸盤魚”機器人，不但能夠快速跨越介質，還可以在接觸可吸附表面一半時，就能夠吸得很牢。文力向記者舉了個例子，如果吸附表面的中間部分破損，有多個洞，這款仿生機器人依然能牢牢吸附在上面。此外，濕滑、黏稠的表面，機器人也能夠吸附。

　　據(jù)他介紹，這種仿生機器人，可以在“多地形觀測、多介質作業(yè)、多環(huán)境探查”等工作中廣泛應用，比如野外監(jiān)測、海洋生物調查等等。

　　在這些年的研發(fā)過程中，文力發(fā)現(xiàn)，自己團隊中越年輕的學生，越會提一些比較天馬行空的想法。他認為，可能是因為學生們在思維上沒有太多牽絆，很多時候可以“不按套路出牌”。其中有一些，他覺得可以執(zhí)行，但也有一些可行性不強，或者說從科學原理上還沒有完全驗證過的。

　　“但是我非常鼓勵學生們去提（自己的想法），比不說話要強。”文力說。

　　這個項目已經足夠科幻，如果繼續(xù)往前走的話，他們還有很多設想，有些甚至顯得有些“瘋狂”。

　　“目前的機器人潛水深度還較淺，空中飛得也不是很高，我們希望機器人能夠擁有更極端的跨界能力，例如：從地球最深處，跨越到太空，在空間環(huán)境下作業(yè)！”他說。

　　文力承認這“非常有挑戰(zhàn)性”，但也“非常有意思”。

　　中青報·中青網記者 張渺 來源：中國青年報