說到機(jī)器人，你可能會(huì)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(diǎn)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(shí)，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(dòng)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(dòng)?！?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(dòng)結(jié)構(gòu)，一直從事機(jī)器人自動(dòng)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(shí)它的靈活度很高，能做許多人類肢體做不到的動(dòng)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(dòng)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?！?/p>

　　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(dòng)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(huì)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?！标悇傇敿?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(dú)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。“地震、礦難等災(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(dòng)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(jì)、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(gè)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈。”

　　而與國外相比，中國軟體機(jī)器人的研究起點(diǎn)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(diǎn)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)