Soft Robotics 从海洋生物获取设计灵感的软体机器人

在情人节这一天，位于马萨诸塞州剑桥市的Soft Robotics公司内，一名工作人员熟练地将Peeps品牌的心形棉花糖放在传输带上。紧接着，灵巧的机械臂轻盈地夹起每一个棉花糖，并把它们放在附近的盒子里。虽然这个过程看似平常，但对于Soft Robotics来说，这是一次值得纪念的技术突破。

Soft Robotics的RL7机器手以及其他机器手设备，已经能够可靠地完成许多我们日常所需的体力工作，并且从中不断学习与发展。它们能够准确地夹起柔软的物体，并放置在指定位置，而这一切的实现，无需依赖计算机视觉系统或复杂的预先编程。

在Soft Robotics的实验室中，除了粉红色的Peeps棉花糖，还摆满了形状各异的试验品——从花生袋子、菲比精灵娃娃，到《冰雪奇缘》塑料玩具等。实验室的每一件物品都因其形状的易变性而被选中。Soft Robotics首席执行官卡尔·沃斯承认，实验室的潜力巨大，甚至有可能成为一个“一元店”。

回溯到2013年，Soft Robotics刚刚创立。如今，该公司的机器手技术已经被硬件厂商和零售商广泛采用，用于抓取和打包各种物品，从巧克力、注塑模具到披萨生面团等。Soft Robotics的机器手设计独特，由卡通式的四方橡胶和亮蓝色指状物组成，这些指状物能够像章鱼捕捉猎物一样猛然咬住目标。

Soft Robotics的名字让人联想到其特有的软体材料和整个机器人行业的一个子类别。沃斯的创业灵感源于他与乔治·怀特塞兹共同发表的一篇论文。在这篇论文中，怀特塞兹教授描述了一种独特的四足机器人设计。他们提出：“我们对一种特殊的机器人类别感兴趣，那就是用软体材料制造的机器人。”怀特塞兹的灵感并非凭空而来，他深入海洋生物领域寻找灵感。他注意到海洋生物的灵活性和适应性给了机器人技术专家重要的启示。这种观察启发了Soft Robotics机器手的开发。为了设计出能在复杂环境中灵活工作的软体机器人，怀特塞兹借鉴了海洋生物的设计和适应性。他通过观察海洋生物如何在海洋中移动和适应环境来获取灵感。例如从海星和海蛇身上获得设计灵感开发了第一款灵活的机器手产品。怀特塞兹团队开发的机器手拥有牵引线和输送压缩空气管道的功能它们可以执行精确的操作如抓起重物而不造成损伤。这些机器手甚至可以抓起生鸡蛋而不会将其破碎展示了其高度的灵活性和适应性。这种技术展示了简单的机器人技术如何能够实现类似于人类的灵巧度传统机器人在抓取物体时必须知道物体的精确位置并进行复杂的路径计算这需要大量的数字运算而Soft Robotics的机器手则通过先进的计算机视觉和传感器系统实现了更高效的抓取操作无需复杂的计算过程就能准确抓住物体而不会造成任何损坏这一突破性的技术为机器人行业带来了新的可能性。最终他们将这项技术应用于商用市场与第三方工业机械臂末端安装合作进一步推动了机器人技术的发展和应用特别是在食品运输领域取得了巨大的成功由于食品行业的设备需要经常冲洗因此机器人技术在这方面具有很大的应用潜力现在Soft Robotics的业务中有百分之八十与食品相关从面包烘烤到食品生产等各个环节都有涉及该公司不仅在食品行业取得了成功还为制造与物流行业带来了重要的技术革新和创新思维。这不是第一家将技术引入制造与物流行业的公司但它无疑为这一领域带来了重要的突破和发展前景。Empire Robotics，一家创立于2012年的企业，曾引领潮流推出了Versaball机器手。这款机器手的设计理念走向极致的极简主义，其独特的设计引起了广泛关注。Versaball由如气球般的球状物构成，内部填充了类似沙粒的颗粒状材料。它的抓握力度可以通过泵注入和排出空气来调节。

尽管Versaball在媒体上获得了诸多积极评价，甚至在与吉米·法伦的深夜喝酒比赛中亮相，但Empire Robotics最终还是走向了失败。原因在于，这款气球状的机器手无法承受高度重复的工业使用场景。到了2016年，这家公司逐渐淡出了人们的视线。

另一种以头足类动物为灵感设计的机器手，由Soft Robotics公司推出，似乎受到了市场的青睐。这款机器手实现了多功能性，无需依赖小零件，大大简化了组装流程。安装者只需根据机器手所处的特定环境以及需要处理的产品类型，选择合适的橡胶手指进行安装，然后通过调节气压来驱动机器手。在某些情况下，这些机器人甚至可以被视为即插即用型产品。

Soft Robotics公司成功跨越了一个重要障碍：如何让一项突破性技术从实验室走向工业环境并实现商业化。该公司面临的最大挑战之一是如何让机器手能够承受工业环境中的高强度磨损。对此，沃斯解释道：“在学术研究中，你可能只需要设计出一个能运行几次的东西就可以了。但在实际工业环境中，特别是在机器人行业，这些机器需要全天候、无间断地工作，每月甚至需要完成数百万次循环。如何让技术经受住如此强度的工业磨损，确实是我们面临的最大挑战。”