海歸創(chuàng)業(yè)中國僑界之星陳剛:柔軟地推開另一扇窗
說到機(jī)器人,,你可能會想到變形金剛或者哆啦A夢這些金屬打造的硬頭硬腦的家伙。假如告訴你,,機(jī)器人可以像橡皮泥一樣變化成各種形狀,,甚至能夠像風(fēng)一樣穿過任何縫隙,你相信嗎,?
大象鼻子的靈感
本期僑界之星的主人公陳剛研究的就是這種另類機(jī)器人——軟體機(jī)器人,。物如其名,軟體機(jī)器人的最大特點就是它的柔軟性和變形能力,。
2002年,,當(dāng)陳剛在法國開始研發(fā)軟體機(jī)器人時,主要是針對醫(yī)療微創(chuàng)手術(shù),。但是他發(fā)現(xiàn),,“主流的機(jī)器人都是模仿人類肢體結(jié)構(gòu)。雖然動作精確度高,,但是柔軟性和適應(yīng)環(huán)境的能力不高,。像人體內(nèi)部這樣不規(guī)則的空間,傳統(tǒng)機(jī)器人很難自如行動,?!?table border=0 cellspacing=0 cellpadding=0 align=left style="padding-right:10px;">
為了找到更具靈活性的機(jī)器人運(yùn)動結(jié)構(gòu),一直從事機(jī)器人自動化研究的陳剛想到了大象鼻子,?!按笙蟊亲与m然看起來很笨重,但其實它的靈活度很高,,能做許多人類肢體做不到的動作,。”陳剛說,。
大象鼻子是典型的肌肉型靜水骨骼結(jié)構(gòu),,由相互對抗的橫肌和縱肌組成。借助近4萬塊富有彈性的小肌肉,,能夠靈活地完成動作指令,。“要模仿大象鼻子不能借助之前的‘關(guān)節(jié)’控制結(jié)構(gòu),,只能另辟蹊徑,。”
經(jīng)過三年半的努力,陳剛才提出了基于幾何變形的軟體機(jī)器人的建模理論和控制方法,,解決了軟體機(jī)器人研發(fā)在運(yùn)動控制上的關(guān)鍵問題,。
陳剛提出的建模理論成為世界上軟體機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域的重要理論,但是他放棄了國外的優(yōu)厚條件進(jìn)入中聯(lián)重科,,將核心技術(shù)運(yùn)用到工程機(jī)械的柔性智能控制上,。
打開另類空間
然而不管是國內(nèi)還是國外,軟體機(jī)器人都需要在傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人一統(tǒng)天下的局面中打開市場,。
在法國深造期間,,陳剛研發(fā)的是智能化微創(chuàng)醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人,因此對于傳統(tǒng)機(jī)器人與軟體機(jī)器人的優(yōu)劣十分了解,。
與傳統(tǒng)機(jī)器人相比,,軟體機(jī)器人更符合微創(chuàng)手術(shù)的要求?!搬t(yī)療微創(chuàng)手術(shù)需要在小開口的條件下,,進(jìn)入人體進(jìn)行高精細(xì)度的手術(shù)。傳統(tǒng)機(jī)器人依賴金屬工作操作人體軟組織,,常會引起腸道受損,、血管破裂等問題。軟體機(jī)器人則可以利用橡膠部位減少手術(shù)創(chuàng)傷的可能性,。并且軟體機(jī)器人可以進(jìn)入很小的空間,改變自己的體形,,適應(yīng)人體器官的構(gòu)造,。”陳剛詳細(xì)地解釋了軟體機(jī)器人的優(yōu)勢所在,。
除了在醫(yī)療領(lǐng)域具備獨特優(yōu)勢之外,,陳剛認(rèn)為在其他復(fù)雜空間,軟體機(jī)器人也可以大展拳腳,?!暗卣稹⒌V難等災(zāi)害需要深入廢墟尋找和幫助受害人,,核反應(yīng)堆和宇宙空間站的檢修都需要機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中作業(yè),。”陳剛說,。
想說愛你不容易
聊到軟體機(jī)器人的優(yōu)勢,,陳剛?cè)鐢?shù)家珍:“現(xiàn)在服務(wù)機(jī)器人的手臂非常貴,而軟體機(jī)器人卻可以讓它的手臂更輕薄,,成本也更加低廉,。而且軟體機(jī)器人采用的是新型柔軟材料,在與人互動過程中的安全性更高?!?/p>
但是對于軟體機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化面臨的巨大挑戰(zhàn),,陳剛也有清醒的認(rèn)識:“從產(chǎn)品設(shè)計、材料運(yùn)用到打印制造,,軟體機(jī)器人都與傳統(tǒng)機(jī)器人截然不同,。它的產(chǎn)業(yè)化就意味著要顛覆整個傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈?!?/p>
而與國外相比,,中國軟體機(jī)器人的研究起點更低。 “現(xiàn)在中國的相關(guān)研究還是初期階段,,國內(nèi)僅僅有幾家在做,,而且主要是局部點方面的研究?!标悇傔z憾地說,,“國內(nèi)的研究環(huán)境也很狹窄,我目前從事的也不是軟體機(jī)器人,,而是將核心技術(shù)運(yùn)用到工程機(jī)械上,。我希望未來能夠回到軟體機(jī)器人的研發(fā),也希望國內(nèi)軟體機(jī)器人的研發(fā)人員能夠有良好的研究條件,?!?/p>
看來,陳剛在軟體機(jī)器人領(lǐng)域中還有很長的路要走,。(佘宇白)