现代意义上的工业机器人诞生于20世纪50年代，经过半个多世纪的迅猛发展，机器人已经成为当代工业技术发展的代表性重大成果，并广泛地融入了生产生活的各个环节，深刻地改变着人类文明的进程。目前，发展应用较为成熟的，主要是依托于刚性材料的硬体机器人，其外形通常以适应特定外部环境为设计目标，应用倾向于高度专业化与精细化，但却很难具有对复杂多变环境的适应性。随着机器人应用行业的不断扩大，体内介入治疗、复杂地形勘探等特殊领域对机器人的灵活性提出了更严苛的需求；另外，随着机器人生产时代的来临，作为工具的机器人，其使用成本与使用通用性之间的依赖关系变得更为突出，人们希望新一代机器人能够胜任各种不同工作环境的要求，因而能够适应非结构化环境的特殊机器人成了近些年学界的研究热点。
柔性机器人源自软体生物对人类的启发，与传统刚体机器人有着显著的差异：在取材上，其基本抛弃了应用成熟的刚性材料，转而主要采用低弹性模量的弹性材料甚至流体，所以能够实现大尺度的循环变形，进而具备了适应多变工作环境的潜质；在驱动方式上，不同于现有成熟的电控机械驱动方式，柔性机器人的运动方式显得更加多样化，目前已公开发表的包括气压驱动、内燃爆破驱动、化学产气驱动、电致变形驱动、电场驱动、磁场驱动等，驱动方式的选择往往与柔性机器人的材料特性密不可分；在人机共融上，柔性机器人所采用的软材料无疑具有更好的交互友好性，给人以更佳的操作安全感与操作体验，目前已经应用的柔性抓手也充分体现了这一点。但客观来讲，现有的柔性机器人技术远远不能达到日常应用的要求，在材料的优化、加工方法的简化、传感的精细化、操控的便捷性上，仍有大量的问题亟待解决。总的来说，柔性机器人开拓了刚体机器人所不具备的优势领域，在未来更加强调机器人角色多样化与人机融合的发展趋势下，必将成为潜力巨大的朝阳产业。
液态金属是近年来备受关注的多能性材料，目前已经在高性能热管理、柔性电子电路、3D增材制造、生物医学材料等领域有了变革性的技术应用。在科幻电影《终结者》系列中，以液态金属为材料的可变形机器人所向披靡，让人印象深刻；自然而然的，“能否基于液态金属打造如同电影中那般神奇的柔性机器人”成为一个热门课题。幸运的是，在中国科学院理化技术研究所刘静研究员团队和其他实验室的努力下，一系列涉及液态金属在电场下的运动、变形、变色效应相继被发现并成功复现，这无疑从学术研究的层面为真正的液态金属柔性机器人奠定了基础；此外，基于液态金属的简易制动器也屡屡见诸世界顶尖学术期刊，所以有理由相信，液态金属柔性机器人，将会成为柔性机器领域中的一大重要分支。
在液态金属柔性机器领域，清华大学与中国科学院理化所联合研究小组深入研究和测评了可满足液态金属机器应用的有关技术，衍生出一系列新型应用。该团队同时还发展了对应的共融机器与传感技术，比如在电阻及电容式传感技术方面，借助其随拉伸相应的电学量变化，可灵敏感知运动和变形两种模态的信号，由此可将机器的运动与传感功能融合于一体；同时，通过系列材料研制，以及机器驱动机理的探索，构建出了可编程可调控液态金属机器，实现了在非均匀结构化环境中自感知与快速运动融合的功能，所研制的其中一种磁控仿生爬行机器，其爬行速度高达29.7mm/s。此外，还探明了液态金属可控变形机器与传感技术形式，为下一步研制更为尖端复杂的集成化液态金属机器人奠定基础。(www.xing528.com)
该团队所研发的液态金属机器，除研发出爬行机器人多模态信号感知与运动融合技术外，还涉及系列新型液态金属机器原型，如液态金属水母仿生机器、无线热控液态金属全软体机器、可编程超大尺度可变形液态金属仿生软体动物、无线遥控型液态金属弹跳机器、基于3D打印的液态金属湿敏机器、液态金属磁性攀爬机器、基于磁性液态金属的全柔性磁控机器、液态金属流体驱动的液压机器手、刚度可变的液态金属变形骨架、基于液态金属的气动软体机器人运动传感器、液态金属柔性电容传感器等。其中代表性的工作如水母机器及弹跳机器被中央电视台（CCTV-1）专题报道，部分研究成果被国际知名科学新闻如新科学家New Scientist等多次报道（图6.2）。
图6.2 液态金属机器人研究成果被国内外媒体报道
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