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

　　世界首次！中國軟體機器人突破萬米級深潛

　　太平洋馬里亞納海溝，深度可以達到1萬多米。由于地處板塊俯沖地帶，海底地質運動非?；钴S，海溝深處水壓高、完全黑暗、溫度低、含氧量低，是公認的地球上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一。

　　2019年底，就是在這里，浙江大學航空航天學院的李鐵風教授，克服了大風大浪的極端惡劣天氣，帶領團隊對一外型酷似海魚的仿生軟體機器人進行了測試，結果表現(xiàn)優(yōu)異。

　　10900米深海測試，軟體機器人每秒自驅動一次，試驗各項測試數(shù)據(jù)完全達到預定目標。這是人類研制的軟體機器人自驅動試驗在太平洋馬里亞納海溝創(chuàng)下的新紀錄，也是我國研發(fā)軟體機器人首次突破萬米級深潛。

　　在環(huán)境惡劣的馬里亞納海溝進行的這項測試研究，成果被作為封面文章刊發(fā)在了國際頂級期刊《自然》雜志上。不僅為深海探索科考、環(huán)境監(jiān)測和資源探測提供了解決方案，更為復雜環(huán)境下機器人及智能系統(tǒng)的設計提供了新思路。

　　軟體機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、采用什么動力、怎樣進行設計，一個個難題都需要李鐵風他們逐個攻克。

　　讓李鐵風團隊非常感興趣的是，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，仿佛深海的低溫、高壓強對它沒有任何影響。

　　李鐵風他們隨即對獅子魚全身做了一個CT掃描，發(fā)現(xiàn)獅子魚的骨骼特點和結構，跟普通魚類大有不同。

　　受獅子魚細碎骨骼的特點和結構的啟發(fā)，他們對軟體機器人形狀進行了整體設計，原材料主要采用柔軟的硅膠。

　　為了把一整塊電子元器件、電路板放到軟體機器人身體里面，李鐵風他們化整為零，采用不同角度、方向，分散均衡受力，以適應1萬米深海的低溫和高壓強。

　　通過人工肌肉的驅動，收縮和舒張會帶動翅膀上下拍動，讓軟體機器人像魚兒一樣游動起來。

　　魚鰭翼的動力來自軟體機器人內部的鋰電池驅動。而鋰電池的電壓只有4.2伏，但魚鰭翼要實現(xiàn)在深海里擺動，電壓需要到七八千伏，怎樣才能夠在深海條件下，實現(xiàn)這一看似不可能完成的任務呢？

　　面對1萬米深海高壓、低溫的環(huán)境，如果長時間游動，軟體機器人的魚鰭翼會變得僵硬，游動會變慢甚至停止。為了解決這一難題，李鐵風他們還對魚鰭翼的核心材料，也叫“人工肌肉”，進行了專門設計。

　　難題一個個被攻克，李鐵風他們對于軟體機器人的今后發(fā)展，除了深?？瓶?#xff0c;也有自己的愿景。

　　控制力度達到微米級，國產軟體夾爪能輕松夾取生雞蛋黃

　　仿生軟體機器人在萬米海溝可以像魚兒一樣遨游，為人類探索深海的秘密創(chuàng)造了無限可能。另一款已經廣泛應用在工業(yè)制造領域的軟體機器人——軟體夾爪也非常神奇。這個安裝在機械臂下的軟體夾爪，能輕松夾取生雞蛋黃。

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

　　36歲的高少龍，是這家軟體機器人公司的聯(lián)合創(chuàng)始人之一。5年前，他還是北京航空航天大學的一名老師。當他偶然看到國外一段介紹軟體機器人簡單原理的視頻，就深深被吸引，并在2016年辭掉大學老師的工作開始創(chuàng)業(yè)，卻沒想到研發(fā)的難度遠遠超出了他們的預期。不僅沒有現(xiàn)成的參考樣板，沒有行業(yè)技術標準，甚至連軟體機器人結構部件的名稱，在業(yè)內都沒有統(tǒng)一的說法。

　　高少龍他們不肯輕易認輸，測數(shù)據(jù)、建模型、搭架構，大家都開足了馬力，分頭攻堅克難。針對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動部分又有新的難題：軟體夾爪是靠高壓氣體來控制驅動的，但高壓氣體進入軟體夾爪內部空間時，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。這樣一來，夾取物品的一面，跟物品的接觸面積就減少了，軟體夾爪會出現(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部結構上動起了腦筋，他們將傳統(tǒng)的單通道結構改為雙通道設計。無論怎么動，它下面這個面都是平整的，可以實現(xiàn)與被抓實物非常好地接觸。

　　這個巧妙的設計，攻克了軟體夾爪氣體驅動的結構難題，但也給生產制造工藝帶來很大挑戰(zhàn)，很難采用傳統(tǒng)模具方式來制造。

　　經過千百次的反復試驗后，研發(fā)人員最終仿照金屬精密鑄造的消失模工藝，達到了一次成型。

　　目前，他們公司的產品已經賣給國內外約300家客戶，涉及國家和地區(qū)近20個。每年銷售額按5至6倍的速度在增長。

　　北京軟體機器人科技有限公司總經理高少龍表示，第三方機構做過測算，大概軟體機器人帶來的全球市場規(guī)模是8.7萬億美元(約合人民幣56萬億元)。

　　半小時觀察：“軟功夫”還需“真實力”

　　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特質，將“生命奧秘”化作“機器之力”，還通過材料、結構的創(chuàng)新，使軟體機器人的應用場景遍布食品、生鮮、汽車配件、3C產品等多個行業(yè)的生產環(huán)節(jié)，產品遠銷二十多個國家和地區(qū)。

　　我們知道，全球工業(yè)機器人市場曾經被幾家國際巨頭牢牢把持，但在軟體機器人的市場爭奪和技術開發(fā)中，中國的科研力量卻具備了后發(fā)優(yōu)勢，“軟功夫”還需“真實力”，我們期待著在不久的將來，軟體機器人的“中國潮”能夠風起云涌。