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发布日期:2025-08-17 06:06 点击次数:67
本文转自:都市快报
制图 李前芳
记者 童蔚
乍一看,这是脚下很常见的机械臂,抓鸡蛋、捏核桃刚劲有劲。可它一遭受东说念主体碰撞,就会已而“卸力”,变得像海绵一样柔滑。
其中的奥密,就在于里面镶嵌的极端材料结构,能通过感知外界冲击的速度大小,自主颐养机械臂刚度,雷同于东说念主的膝跳反射,毋庸经过大脑。
“咱们想研发能缓和拥抱孩子的机器东说念主,可妥贴搀扶老东说念主的伙伴,安全协助工东说念主的助手,就像迪士尼动画电影《超能陆战队》里的机器东说念主大白。”姜汉卿说。
这位西湖大学工学院机械工程讲席老师、西湖交互机器首创东说念主,带着一群90后、95后,试图通过我方熟悉的力学讲话,趋承AI工夫,从头界说东说念主机交互的安全与温度。在他们看来,这项“刚柔并济”的想象,大要能为搪塞老龄化社会提供一种“缓和处理有策动”。
钢铁侠有个柔滑的臂膀
在姜汉卿的构想中,将来机器东说念主要真实融入东说念主类生涯、成为可靠伙伴,处理东说念主机交互的安全问题至关重要。联系词,市面上的机器东说念主多半取舍刚性结构想象,在工业、物流等领域弘扬出色,离真实过问日常生涯场景有一定距离。
如何让钢铁之躯学会“缓和”?力学大要能提供其中一种谜底。
走进西湖交互机器的实验室,遍地可见各式奇特的“结构”,这些恰是团队研发的机械超材料。不同于传统材料依赖分子或晶体结构,机械超材料的性情都备源自东说念主工想象的小巧构型(几何步地、结构端倪、组合方式等)。就像一张柔滑的纸,通过不同的折叠方式,不错呈现出或柔韧或坚硬的力学性情。
3个月前,他们推出了第一款成型产物——Phi-A柔性变刚度机械臂,能在毫秒级别完结局部刚度的变化,遭受外力或者靠拢东说念主体自动“软化”,任务切换时又能立即归附刚性。
“东说念主的手一碰忻悦的水就会条目反射缩回归。要是机器东说念主也能通过材料和结构完成这种快速、可靠的反应,它就有了‘本能’。”姜汉卿把这种“本能”称为物默默能。
“这种超材料的中枢,你不错通顺为是一种崎岖(jamming)机制。”姜汉卿证实说念。他用超市的真空包装大米作念类比:未开封时坚硬如砖,一朝剪开包装放入空气,立即变得松软,“只不外咱们填充的是自主研发的机械超材料。软硬景色之间的切换,靠的便是物默默能,气阀自主规矩,毋庸外部请示过问。”
从实验室到养老院的“缓和处理有策动”
建设西湖交互机器这家公司,是姜汉卿和团队看到了把课题动荡为落地产物的可能性,尤其是在康养、作陪、合作等东说念主机交互场景中。
“比如养老产业,中国有14亿东说念主口、4亿多户家庭,护工阻塞可能是多半问题。刚性机器东说念主难以都备胜任照管责任,咱们需要更安全的处理有策动。”
咫尺,这款机械臂已完结与90%以上通用东说念主形机器东说念主平台的兼容适配。2月发布于今,买卖化尝试也在络续进行中。团队与家用康复器械品牌迈德斯特达成合作,共同研发智能康复床边拓荒。时势已过问用户考证阶段,预测一年内开展小限度试点欺诈。
最新后果是本月下旬行将发布的轮式东说念主形机器东说念主,搭载可变刚度机械臂。“科技不应只是追求更强的性能,更应聚焦与东说念主的和解共生。”这项始于旧年10月的整机自研责任,承载着姜汉卿对科技试验的想考。
“卓绝是在家居和养老场景中,咱们需要让机器东说念主具备心思感知、安全拥抱和动作协商等材干。完结这些功能的重要,在于精确主持刚柔改造的均衡点——该软时要柔滑,该硬时必须踏实。”在他看来,这已不单是是工夫的升级,而是重构东说念主机关系的驱动。
跨界者的奖章
4月底,姜汉卿收到好意思国机械工程师学会(ASME)发来的佳音,他荣获2025年度ASME Daniel C.Drucker奖章。该奖章是ASME在欺诈劲学领域建设的最高荣誉之一,以赏赐在欺诈劲学和机械工程领域历久在科研、教养及学术干事方面作念出特出孝顺的科学家。
他也因此成为首位获此奖章的中国粹者,同期是该奖项建设以来最年青的获奖者之一。
姜汉卿的学术之路,始于大连理工大学工程力学专科,随后在清华大学攻读固膂力学博士学位,师从有名力学家黄克智院士。少小时的姜汉卿对缱绻机趣味浓厚,但最终由父亲取舍的这个“妥贴”专科,成了他日后跨界立异的重要基石。
“看成一门基础科学,力学是用最基础的原通顺决复杂的试验问题。”姜汉卿的早期研究靠拢在传统固膂力学。2001年赴好意思在伊利诺伊大学从事博士后研究时间,他初次感受到材料科学、力学与电子工程交叉会通的遍及后劲;2006年任教亚利桑那州立大学后,研究要点迟缓转向柔性电子、可变形结构和智能材料等新兴领域。
可变形电子器件的研究,始自2010年前后。此时的姜汉卿,机敏表露到柔性系统在东说念主机环境耦合中的私有上风,尤其是医疗、可穿戴拓荒、机器东说念主等领域。这也让他投诚,“柔性工夫是下一代东说念主机交互的基础架构”。
2021年夏天,因信赖“这里会给基础研究与产业动荡一个全新的趋承空间”,姜汉卿归国全职加入西湖大学,创建跨力学实验室。这个名副其实的交叉学科平台,会聚了来自固膂力学、机械工程、材料科学、缱绻机、纺织工程等不同专科的研究东说念主员和学生,聚焦柔性力学、仿生结构、软体机器东说念主、可食用电子器件等标的。
基于实验室研究后果动荡,西湖交互机器科技(杭州)有限公司于2023年9月建设,以“柔性机器东说念主+具身智能”为切入点,鼓动东说念主机共生愿景的完结。担任CTO(首席工夫官)的,是姜汉卿实验室此前的博士后李晓文。
实验室提供前沿原始工夫,公司将其产业化、步伐化,并在阛阓欺诈中反哺基础研究标的的取舍。姜汉卿说,看成初创公司,他们不会盲目追求大而全,而是取舍聚焦在一个既有试验需求又能充分施展自己工夫上风的领域——智能陪护机器东说念主。
“在孵化公司前,咱们对结构反映进程、系统功耗、安全柔性畛域等重要工夫进行了严谨的闇练度评估。”这是团队决定从单纯撰写论文,转向落地产物研发的信心开头。
关于历久从事学术研究的姜汉卿而言,创业经由中的最大挑战时常来自非工夫层面。“照料学校团队和公司团队是两种都备不同的模式。”他坦言,“前者饱读吹解放探索,后者则必须目的明确。”这种想维方式的改造,成为他创业路上需要握住调适的新课题。
“总想着怎样让研究产生试验价值”
有东说念主追求极致的深度与细腻,也有东说念主可爱跨多个领域开张怒放而多元的责任。姜汉卿偏重后者。
这些年,他曾提议基于折纸和剪纸道逸想象的柔性电子工夫,发明可折叠锂离子电板、太阳能电板;当可折叠电板到手走向买卖化欺诈后,他又将电子学、医学、材料学深度会通,专注于可食用电子颐养拓荒的研究。在元寰宇主张风靡的那年,他还别具肺肠开发“高保真主动机械触感交互系统”,为诬捏寰宇注入真实的触觉体验。
不外,看似进步的研究轨迹背后,遥远聚集戴一条澄澈的干线——用劲学原通顺决现实问题。“总想着怎样让研究产生试验价值。”这句朴实的自白,说念出了一种赫然的工程想维性情。这也告成体当今跨力学实验室的英文定名中,Beyond Mechanics with Societal Impact(力学为基、影响社会)Lab。
姜汉卿雷同留心对学生工程想维的培养。“Who cares(谁在乎)?”这是他常挂在嘴边的灵魂拷问,“你的研究有莫得东说念主真实需要?”要是研究不可落地,再漂亮的论文也只是纸上的蝴蝶。“咱们不仅要作念分娩物,更要成为能发顶刊的科技公司”,则体现了他对产学研深度会通的执着追求。
脚下,团队正在为新品发布会作念临了冲刺。将来半年的研发重点,将不竭优化机械臂性能,终极目的是完结金属般的硬度和布料般的柔滑度。“想象一下越剧的水袖扮演,将来机械臂也能如斯柔滑超脱。”
除了物理安全性能的提高,他们还在数据安全和心理安全领域不竭探索。通过会通AI工夫,他们但愿让机器东说念主不仅能提供生涯照料,更能赐与心理作陪。“将来两三年,咱们贪图先在康复机构、高端养老社区和示范家庭进行欺诈考证。”姜汉卿坦言,由于AI泛化材干的截止,机器东说念主全面过问频频家庭可能还需要5-10年的工夫积贮。
从国际高校老师到西湖畔的创业新兵,姜汉卿用20余年完成了一场科学与产业的“双向奔赴”。将来,不管是养老、康复如故家庭作陪体育游戏app平台,他和团队都但愿能成为鼓动“东说念主机共生”理念落地的一股缓和又鉴定的力量。“力学的纵欲,便是让科技更有温度。”