根據(jù)國(guó)際機(jī)器人協(xié)會(huì)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全球工業(yè)界只解決了3%至4%的規(guī)則、剛性物品的自動(dòng)化生產(chǎn)搬運(yùn)問題，剩余96%左右的柔性異形、易損物品仍使用人工上下料。這意味著軟體機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿@人，以及它背后有著“藍(lán)?！卑悴豢晒懒康氖袌?chǎng)。

　　世界首次！中國(guó)軟體機(jī)器人突破萬(wàn)米級(jí)深潛

　　太平洋馬里亞納海溝，深度可以達(dá)到1萬(wàn)多米。由于地處板塊俯沖地帶，海底地質(zhì)運(yùn)動(dòng)非?；钴S，海溝深處水壓高、完全黑暗、溫度低、含氧量低，是公認(rèn)的地球上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一。

　　2019年底，就是在這里，浙江大學(xué)航空航天學(xué)院的李鐵風(fēng)教授，克服了大風(fēng)大浪的極端惡劣天氣，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)一外型酷似海魚的仿生軟體機(jī)器人進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表現(xiàn)優(yōu)異。

　　10900米深海測(cè)試，軟體機(jī)器人每秒自驅(qū)動(dòng)一次，試驗(yàn)各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)完全達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。這是人類研制的軟體機(jī)器人自驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)在太平洋馬里亞納海溝創(chuàng)下的新紀(jì)錄，也是我國(guó)研發(fā)軟體機(jī)器人首次突破萬(wàn)米級(jí)深潛。

　　在環(huán)境惡劣的馬里亞納海溝進(jìn)行的這項(xiàng)測(cè)試研究，成果被作為封面文章刊發(fā)在了國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》雜志上。不僅為深海探索科考、環(huán)境監(jiān)測(cè)和資源探測(cè)提供了解決方案，更為復(fù)雜環(huán)境下機(jī)器人及智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了新思路。

　　軟體機(jī)器人像魚兒一樣在深海遨游，看似很輕松，但背后卻需要克服海底洋流、低溫、壓力等各種不利條件。選用什么材料、采用什么動(dòng)力、怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)，一個(gè)個(gè)難題都需要李鐵風(fēng)他們逐個(gè)攻克。

　　讓李鐵風(fēng)團(tuán)隊(duì)非常感興趣的是，獅子魚的身體雖然很柔軟，但卻能悠閑自得地在七八千米的深海里游動(dòng)，仿佛深海的低溫、高壓強(qiáng)對(duì)它沒有任何影響。

　　李鐵風(fēng)他們隨即對(duì)獅子魚全身做了一個(gè)CT掃描，發(fā)現(xiàn)獅子魚的骨骼特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，跟普通魚類大有不同。

　　受獅子魚細(xì)碎骨骼的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，他們對(duì)軟體機(jī)器人形狀進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，原材料主要采用柔軟的硅膠。

　　為了把一整塊電子元器件、電路板放到軟體機(jī)器人身體里面，李鐵風(fēng)他們化整為零，采用不同角度、方向，分散均衡受力，以適應(yīng)1萬(wàn)米深海的低溫和高壓強(qiáng)。

　　通過人工肌肉的驅(qū)動(dòng)，收縮和舒張會(huì)帶動(dòng)翅膀上下拍動(dòng)，讓軟體機(jī)器人像魚兒一樣游動(dòng)起來(lái)。

　　魚鰭翼的動(dòng)力來(lái)自軟體機(jī)器人內(nèi)部的鋰電池驅(qū)動(dòng)。而鋰電池的電壓只有4.2伏，但魚鰭翼要實(shí)現(xiàn)在深海里擺動(dòng)，電壓需要到七八千伏，怎樣才能夠在深海條件下，實(shí)現(xiàn)這一看似不可能完成的任務(wù)呢？

　　面對(duì)1萬(wàn)米深海高壓、低溫的環(huán)境，如果長(zhǎng)時(shí)間游動(dòng)，軟體機(jī)器人的魚鰭翼會(huì)變得僵硬，游動(dòng)會(huì)變慢甚至停止。為了解決這一難題，李鐵風(fēng)他們還對(duì)魚鰭翼的核心材料，也叫“人工肌肉”，進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)。

　　難題一個(gè)個(gè)被攻克，李鐵風(fēng)他們對(duì)于軟體機(jī)器人的今后發(fā)展，除了深?？瓶?#xff0c;也有自己的愿景。

　　控制力度達(dá)到微米級(jí)，國(guó)產(chǎn)軟體夾爪能輕松夾取生雞蛋黃

　　仿生軟體機(jī)器人在萬(wàn)米海溝可以像魚兒一樣遨游，為人類探索深海的秘密創(chuàng)造了無(wú)限可能。另一款已經(jīng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)制造領(lǐng)域的軟體機(jī)器人——軟體夾爪也非常神奇。這個(gè)安裝在機(jī)械臂下的軟體夾爪，能輕松夾取生雞蛋黃。

　　軟體夾爪靈活多變，如今應(yīng)用在了食品、生鮮、汽車配件、3C產(chǎn)品等多個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。可以說(shuō)很多異形、易破損的分揀包裝都可以采用這個(gè)軟體夾爪來(lái)完成。但目前全球只有屈指可數(shù)的幾家公司，在研制生產(chǎn)這樣的軟體機(jī)器人。

　　36歲的高少龍，是這家軟體機(jī)器人公司的聯(lián)合創(chuàng)始人之一。5年前，他還是北京航空航天大學(xué)的一名老師。當(dāng)他偶然看到國(guó)外一段介紹軟體機(jī)器人簡(jiǎn)單原理的視頻，就深深被吸引，并在2016年辭掉大學(xué)老師的工作開始創(chuàng)業(yè)，卻沒想到研發(fā)的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他們的預(yù)期。不僅沒有現(xiàn)成的參考樣板，沒有行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，甚至連軟體機(jī)器人結(jié)構(gòu)部件的名稱，在業(yè)內(nèi)都沒有統(tǒng)一的說(shuō)法。

　　高少龍他們不肯輕易認(rèn)輸，測(cè)數(shù)據(jù)、建模型、搭架構(gòu)，大家都開足了馬力，分頭攻堅(jiān)克難。針對(duì)普通硅膠太軟的缺陷，首先他們攻克的就是軟體夾爪的材料問題。

　　材料問題解決了，但軟體夾爪的氣體驅(qū)動(dòng)部分又有新的難題：軟體夾爪是靠高壓氣體來(lái)控制驅(qū)動(dòng)的，但高壓氣體進(jìn)入軟體夾爪內(nèi)部空間時(shí)，容易讓夾取物品的一面和施加壓力彎曲的一面，兩面都鼓起來(lái)。這樣一來(lái)，夾取物品的一面，跟物品的接觸面積就減少了，軟體夾爪會(huì)出現(xiàn)抓不牢、抓不穩(wěn)物品的現(xiàn)象。

　　研發(fā)人員又在軟體夾爪內(nèi)部結(jié)構(gòu)上動(dòng)起了腦筋，他們將傳統(tǒng)的單通道結(jié)構(gòu)改為雙通道設(shè)計(jì)。無(wú)論怎么動(dòng)，它下面這個(gè)面都是平整的，可以實(shí)現(xiàn)與被抓實(shí)物非常好地接觸。

　　這個(gè)巧妙的設(shè)計(jì)，攻克了軟體夾爪氣體驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)難題，但也給生產(chǎn)制造工藝帶來(lái)很大挑戰(zhàn)，很難采用傳統(tǒng)模具方式來(lái)制造。

　　經(jīng)過千百次的反復(fù)試驗(yàn)后，研發(fā)人員最終仿照金屬精密鑄造的消失模工藝，達(dá)到了一次成型。

　　目前，他們公司的產(chǎn)品已經(jīng)賣給國(guó)內(nèi)外約300家客戶，涉及國(guó)家和地區(qū)近20個(gè)。每年銷售額按5至6倍的速度在增長(zhǎng)。

　　北京軟體機(jī)器人科技有限公司總經(jīng)理高少龍表示，第三方機(jī)構(gòu)做過測(cè)算，大概軟體機(jī)器人帶來(lái)的全球市場(chǎng)規(guī)模是8.7萬(wàn)億美元(約合人民幣56萬(wàn)億元)。

　　半小時(shí)觀察：“軟功夫”還需“真實(shí)力”

　　科研工作者們通過潛心研究、大膽探索，參照深海生物的體質(zhì)特質(zhì)，將“生命奧秘”化作“機(jī)器之力”，還通過材料、結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，使軟體機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景遍布食品、生鮮、汽車配件、3C產(chǎn)品等多個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷二十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

　　我們知道，全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)曾經(jīng)被幾家國(guó)際巨頭牢牢把持，但在軟體機(jī)器人的市場(chǎng)爭(zhēng)奪和技術(shù)開發(fā)中，中國(guó)的科研力量卻具備了后發(fā)優(yōu)勢(shì)，“軟功夫”還需“真實(shí)力”，我們期待著在不久的將來(lái)，軟體機(jī)器人的“中國(guó)潮”能夠風(fēng)起云涌。