當(dāng)前,市面上大多數(shù)機器人還扮演著“鋼鐵俠”的角色,磕碰起來讓人感覺“怪疼的”。但如果“鋼鐵俠”能秒變“大白”,給你一個溫柔的擁抱呢?這一創(chuàng)想在西湖大學(xué)姜漢卿實驗室中成為現(xiàn)實。日前,由西湖大學(xué)孵化的科技企業(yè)西湖交互發(fā)布全球領(lǐng)先的一款柔性變剛度機械臂Mawarm及HEART系列機器人,以“剛?cè)岵钡母锩约夹g(shù)重構(gòu)了人機交互的安全邊界。
據(jù)了解,Mawarm機械臂通過可編程的氣壓系統(tǒng)控制內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剛度變化,可以根據(jù)場景變換“軟硬”程度——在常規(guī)任務(wù)中,機械臂保持剛性的形態(tài),確保抓取和操作的精度;一旦遭遇強烈碰撞,氣壓系統(tǒng)可在毫秒級內(nèi)響應(yīng),將空氣充入真空氣腔,使機械臂瞬間“變軟”,將沖擊力吸收并分散,從而避免對人體造成傷害。
機械臂從“百煉鋼化為繞指柔”是如何做到的?
西湖交互創(chuàng)始人、西湖大學(xué)工學(xué)院機械工程講席教授姜漢卿,長期從事基于折紙與剪紙的機械超材料在機器人及人機交互領(lǐng)域的應(yīng)用研究。“不依賴分子或晶體結(jié)構(gòu),機械超材料的功能全部來自設(shè)計的精巧構(gòu)型?!苯獫h卿舉了一個日常生活中很常見的例子——超市里的真空包裝大米,真空時大米十分堅硬,放氣后則變得軟趴趴。機械臂里的“珠串”結(jié)構(gòu),真空時珠子緊緊絞在一起,剛度暴增;充氣后珠子松開,就能靈活彎曲。
從實驗室走向應(yīng)用,大有可為。據(jù)統(tǒng)計,中國60歲以上人口已超2.8億,護理人員缺口超千萬。“我們首個目標(biāo)正是鎖定養(yǎng)老護理與服務(wù)機器人市場?!苯獫h卿介紹,通過精準(zhǔn)的剛?cè)徂D(zhuǎn)換,HEART系列機器人可在失能老人護理、康復(fù)輔助、物資配送等場景中提供安全可靠的解決方案,比如,在護理過程中自動感知人體觸碰并柔化動作,避免意外傷害。
所謂柔性機器人,不僅僅使用“柔性”的材料,更是科技彰顯的柔軟的“人文關(guān)懷”。姜漢卿認(rèn)為:“科技最美好的意義,是創(chuàng)造人類原本不敢想象的需求,而非替代人類。未來的機器人將不再是冰冷的金屬,而是能感知、適應(yīng)甚至‘理解’人類的伙伴?!?/p>