機器人技術開發(fā)人員長期以來一直在尋找新的推進方式的生物靈感設計。Toyohashi University of Technology 的機械工程系副教授tomoaki mashimo博士和劍橋大學工程系機器人專業(yè)的Fumiya iida博士的研究團隊已經成功開發(fā)出一種水蛭形狀的機器人“LEeCH”，它可以爬上垂直的墻壁。

LEeCH，縱向可擴展連續(xù)體，靈感來自動物水蛭亞綱。它有一個柔軟的身體，由淋浴軟管的材料制成，還有兩個吸盤。這種機器人能夠像水蛭一樣，無約束地伸展和彎曲身體。由于其靈活的身體結構和吸盤，機器人成功地爬上了垂直的墻壁，甚至到達了墻壁的另一側。這項研究于2019年3月27日發(fā)表在美國科學期刊《軟機器人》上。

爬墻機器人具有廣泛的潛在應用，包括建筑檢查和維護，以及在災難現場的搜索和救援任務。爬垂直墻還是比較容易做到的，然而在現實中，機器人可能必須越過墻壁上的障礙物，如臺階和向不同方向的墻壁過渡。最困難的任務是到達墻的另一邊。一個能夠爬到墻頂的機器人必須面對從頂端到另一邊的難題。該小組開發(fā)了一種受陸地水蛭啟發(fā)的機器人，這種水蛭是大自然中優(yōu)秀的登山者。研究小組設計了一種新的運動機構，利用淋浴軟管的管狀結構來模擬水蛭的優(yōu)點，即輕便、靈活和可擴展性。柔性管是一種由S形截面的金屬板螺旋纏繞而成，已在一般家庭中使用。齒輪與管子表面的螺旋槽嚙合。柔性管通過旋轉運動前后移動。

水蛭機器人的身體由三個并聯(lián)的柔性管組成。通過控制由齒輪供給每個柔性管的長度，主體可以彎曲或伸長。水蛭機器人在垂直壁上成功地實現了向上/向下攀爬和水平過渡。通過結合這兩種轉變，機器人能夠在二維墻面上自由移動。機器人的柔性身體具有很大的變形，使它能夠從垂直墻的一側過渡到另一側。這是世界上第一次研制出能夠在墻上自由移動的柔性機器人。

這項工作得到了JSPS研究員(編號17J04776)、英國工程與物理科學研究委員會(EPSRC)DTP(授予1476475和RG92738)和Mathworks有限公司(授予RG90950 378)的資助。項目主導人Ayato Kanada獲得了教育、文化、體育、科技部日本科學促進會領導研究生院的支持。