本发明公开了一种双向热驱动的柔性爬行机器人及其使用方法，包括：氧化石墨烯单层膜、聚酰亚胺单层膜、第一聚二甲基硅氧烷单层膜结构以及第二聚二甲基硅氧烷单层膜结构。本发明通过施加不同强度的红外光照，可以触发柔性爬行机器人不同方向的运动机制，从而实现双向驱动。不同强度的红外光照下，两端的聚二甲基硅氧烷单层膜结构以不同的形态接触水平面，撤除红外光照，双层膜结构进行恢复使得弯曲曲率变小，此时沿x轴正负方向的摩擦力不同，而实现向x轴正方向或负方向的运动。这使柔性爬行机器人具有结构简单、驱动方式易执行、可双向爬行等特点。