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|行业周观察｜颠覆百年传统的软体机器人( 四 )


问题的根节之一 ， 在于传统机器人的市场占有率的牢靠性和替代成本 。
传统刚性机械的技术累积更完善 ， 提供刚性机械的厂商很多 ， 售后服务体系完善 ， 可以做到低成本的快速部署 。 比如在工业生产领域 ， 厂商面对已有问题 ， 可以通过优化现有自动化设备或增加人力来解决 ， 一位熟悉物料搬运供应链的企业负责人告诉《创造一下》：
“如果软体机械的方案没有特别大的吸引力 ， 或者成本上比人力便宜不了多少 ， 厂商是没有进行技术更换的动力的 ， 一来费时费力 ， 二来新技术还有很多待验证的地方 ， 我们会对该方案持续保持兴趣和观察 ， 指导它更加经济可用为止 。 ” 。
另外一个问题 ， 传统机械的理论基础已非常完善 ， 而软体机器人的技术还是太新 ， 缺乏成熟的方法论 。
从蒸汽时代开始 ， 机械的发展都依赖于刚体运动学理论 ， 里面所涉及的金属、铰链、马达驱动等形成了一个系统 ， 一直沿用至今 。
但这套经典的“模板”在软体机械上并不适用 ， 从基础理论上讲 ， 软体机械可以说是基于仿生学的 。 用于手术的蠕虫机械和用于工业的软性夹具 ， 背后的仿生对象不一样 ， 具体的材质和驱动方式就不尽相同 。
这也就意味着 ， 软体机器人的大规模落地时间可能比预期的要更长 ， 香港科大机械学系教授王煜比喻说：
“这就好像是发明一只铅笔 ， 一开始没有统一的标准 ， 有的笔是直的 ， 有的笔是弯的 ， 有的写得时候需要握 ， 有的直接套在手指上 ， 笔芯材料也不一样 ， 但理论系统被验证后 ， 以后生产的铅笔就都是直的了 ， 你在学校里学了怎么握笔 ， 小卖部里所有的笔你就都可以用 。 软体机器人还处在发展的非常初期的阶段 ， 基本还是大学和实验室在研究 ， 是百花齐放百家争鸣的局面 ， 新点子每天都是 ， 但还没有一个完整的体系 。 什么时候这个体系可以做到经济和适用 ， 软体机器人的推进脚步才能真正加速 。 ”
软体机器人的理论需要很长时间去优化 ， 理论统一后 ， 厂商生产会更容易 ， 标准制定也更容易 ， 用户接受度也会提高 ， 总体来说就是效率的提升 。 ”
整个软体机器人行业还在沉淀 ， 但细分领域的突破已经开始 。
转机出现在2013年 ， 脱离哈佛研究所的Soft Robotics公司利用软体材料和空气动力驱动 ， 打造出了具有软体机械特性的机器夹爪 。
该公司将软体手安装在ABB等公司的工业机械臂末端 ， 变可以快速、准确、“温柔地”地抓取一系列异形和易碎物品 。

|行业周观察｜颠覆百年传统的软体机器人
本文插图

据了解 ， 夹爪是工业生产制造领域应用广泛的一种基础设备 。 根据国际机器人协会（IFR）的调查 ， 全球工业界只解决了3%～4%规则刚性物品的自动化生产搬运问题 ， 剩余96%的柔性异形易损物品仍处于使用人工上下料阶段 。
比如将一定比例的寿司、鱼肉和小食打包进一个塑料餐盒 ， 就成为一份便当 。 在日本 ， 便当在线下杂食店、超市、便利店都非常常见 。 但很多线下店进行备货时 ， 依然要依赖人工 。
另外 ， 在组合汉堡、生产棉花糖、制造pizza面团、包装盒装鸡蛋等任务时 ， 传统机械操作很难抓取 ， 刚性结构也容易导致食品损坏或变形 ， 而软体夹具可以像人类的手一样触碰这些食物 ， 不会破坏形状也不会影响口感 。
这背后是软体夹爪的另一个优势的体现：自适应性 。 王煜教授对此解释说：
“在抓取和操控不规则的物体方面 ， 软体机械有着天然的优势 。 传统机器人抓起一个鸡蛋 ， 需要计算手指和鸡蛋之间的精确距离 ， 还要算出手要放置的确切位置以及需要施加多大力道 。 而软体机械系统就行我们的手拿取物体那样 ， 它可以自然弯曲 ， 非常真实 ， 因此能够自适应地包裹物体 ， 无需提前判断物体精确的尺寸和形状 。 ”


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