高少龙和神奇的“手”

　　高少龙。软体机器人科技有限公司CEO

　　9月24日，工业和信息化部、财政部共同印发《关于举办2020年“创客中国”中小企业创新创业大赛的通知》，紧接着，各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团中小企业主管部门和有关单位积极响应、精心组织，2020年共举办区域赛35场、专题赛17场。

　　而在全国200强选拔赛中，软体机器人科技有限公司（SRT）在北京区域赛中获得企业组特等奖，并成为北京市唯一入围全国24强的项目。这家科技企业靠什么脱颖而出？靠的是他们一直潜心研发的那双不可思议的“手”。

　　这双“手”到底有什么特别之处？这双“手”未来能给我们带来什么？在创业过程中，又要突破哪些桎梏？记者采访了它的创始人之一、软体机器人科技有限公司CEO高少龙。

　　神奇的“手”

　　在高少龙的北京办公室内，一个现代化的茶台很吸引人眼球，为什么说是现代化？因为在茶台上沏茶倒水的是一个机器茶艺师。面对大大小小不同的茶具，沏茶倒水，软体机器人茶艺师做得游刃有余。

　　“茶道贴近人的生活，这个技术或者说这套方案在整个工业界有非常重大的意义，因为工业产品绝大多数都是标准的、一致的，很少有工业产品来实现这么大异形变量的工作。”高少龙介绍说。

　　眼前的软体机器人茶艺师已经有些神奇了，但比起高少龙给记者播放的今年5月的一次测试，茶艺师的表现就有些普通了。

　　软体机器人科技有限公司位于江苏省张家港经济技术开发区的实验室里，工作台上的机器人看上去并不特别，不过机器人的机械臂末端，却有一双神奇的蓝色机器手。这次测试是要完成一个高难度试验：软体机器人要从一盘生鸡蛋里随意选出一只，打碎鸡蛋后，把蛋黄完整地捞出来。

　　在软体机器人测试之前，工程师们用工具或自己的手做过试验，要把蛋黄完整地捞出来，可以做到，但需要耗费近2分钟的时间。为什么难？因为在蛋黄外面，有一层极薄的蛋黄膜，它的厚度仅为16微米，是我们平时办公使用A4纸平均厚度的大约六分之一。

　　软体机器人能做到吗？答案是肯定的。启动程序后，这双蓝色的“手”举重若轻，从蛋白液中，稳稳地将蛋黄捞出，蛋黄膜始终保持完整……

　　如试验所展示的那样，这双神奇的“手”柔软异常且动作精细，如同我们真实的手。高少龙介绍说：“全世界存在的机器人，都是在仿生，它叫仿生关节动物，但软体机器人它是另外一个大类，这个类别的级别非常高，它在仿生软体动物，比如说海星、章鱼这样的动物，整个的运动控制和结构设计的邏辑，是跟仿生关节动物完全不同的。”

　　回到眼前的茶艺师，高少龙解释说，通过这些其实很直观地展示了软体机器人的特点：软体机器人和传统的刚体机器人，在抓取物品的方式上有着决定性的改变，不再是寻找平衡点以后的“夹”，而变成了更类似于人手抓取物品的“握”，无论是抓取的稳定性还是动作的精密度，软体机器人都具有不可比拟的优势。这也是他为什么研发软体机器人的原因。

　　2016年，在实验室里研发出软体机器人原型机之后，高少龙和几位志同道合的伙伴创办了国内第一家专门从事软体机器人开发与应用的公司。

　　高少龙（左二）和研发团队探讨技术修改方案。

　　解决难题

　　创业伊始，高少龙和他的团队就遇到了一个大难题—该为应用级的机器人选择一双什么材料的“手”？

　　传统的硅胶并不能满足高少龙团队研发的软体机器人，于是研发团队开始通过各种试验，结合自身需求，来找到合适的配方。高少龙说：“我们要解决的还是它的特殊性，必须要对硅胶做非常多的特种处理。比如说我们选材料的基础是耐用，也就是耐磨损，我们研发出来的硅胶要像橡胶轮胎一样割不破，但它同时是硅胶的，要保证其柔软度。还有，导电的硅胶在市面上几乎没有，那么我们也是通过增加添加剂，然后来把这个实现。”

　　经过无数次测试之后，研发工程师们获得了经过一定比例配制出的硅胶材料。这种硅胶材料制成的夹爪不仅能像前文提到的试验那样抓起蛋黄，放进100摄氏度的开水中之后，硅胶材料依然完好无损。软体机器人柔韧性好、安全耐高温、不易损坏的特点，是传统刚性机器人无法做到的。

　　解决了材料难题以及实际应用中的驱动难题之后，2018年8月，软体机器人正式进入到实际应用场景。此时，他们的柔性夹爪的重复定位精度，已经可以达到0.04mm，夹爪的最高抓取速度达到每分钟150次。让高少龙意外的是，第一家发出订单的竟然是一家美国公司，订单很有趣，要订购能摘苹果的软体机器人抓手。

　　如今，在软体机器人科技有限公司的诸多产品中，一个外观奇特的“手套”，是高少龙团队最新的研发成果—手部康复机器手软甲。一台主机，一只特殊的康复手套，采用了仿生硅橡胶材料，用气压驱动。这是为脑卒中患者手部康复而研发完成的。

　　在我国，老年人脑卒中患者就达到1200万人，中风患者的手部康复仍依靠按摩、针灸等传统康复方式。“现在这个阶段，中风患者的康复都是靠人去把患者的手掰开，复原再掰开再复原……因为患者自己是没有力量的，这个过程非常枯燥，而且很累，所以我们需要用设备来填补这块空白。”高少龙说。

　　传统的辅助康复设备，大多采用马达、轴承和刚体材料来实现运动，在模拟人手运动方式上具有一定的局限性，刚性材料也容易对患者造成二次伤害。不同的是，手部康复机器人利用柔性夹爪模拟抓握动作的研究成果，设计出符合人手运动的合理模式，并且由于采用了纯软质的材料，在患者运动受到阻碍时，自身发生形变，避免了对患者手部形成大载荷的冲击，能够安全、无伤地辅助心脑血管后遗症患者的康复训练。

　　手部康复机器手软甲只是一个开始，高少龙透露，SRT在医疗上有长期的规划，从康复设备开始，到假肢、手术器具，再到植入人体的软体辅助设备。

　　在康复上，SRT在研究一种类似机械外骨骼的产品，针对身体运动机能失调的人群使用（中风患者、受伤的运动员等），与传统金属外骨骼不同，软体机器人的引入，可以让穿戴更舒适，提供更好的包裹性和保护性。此外，软骨骼有更好的柔韧性，能适应不同人的体形，相比于需要单独定制的机械硬骨骼来说，它能大大地降低成本，去覆盖更多的人群。

　　在假肢的设想上，软体的设计也有独特的优势。目前世界主流人体五指机械手的售价在60万元人民币左右，简化版的售价也可达30万元人民币，高少龙希望通过软体技术，让机器假肢的售价降低到5万元人民币上下，让用户可以自己吃饭、拿东西，实现正常的起居生活，又不用付出高昂的代价。

　　技术创业的黄金年代

　　尽管在创业路途中经历了不少苦、累甚至绝望，但坚持下来后，高少龙终于站在了软体机器人行业国内乃至世界的领跑位置。

　　2014年，北京航空航天大學成立了“仿生软体机器人实验室”。此时，毕业于北航的高少龙正在母校国际交叉科学研究院工作。初次接触到软体机器人的高少龙颇为震撼：“机械行业已经有二三十年没有过这种原理级的创新了，我当时认定这种创新将会刺激出新的蓝海市场，会极大地拓展机器人技术的应用领域。”

　　高少龙是机械专业出身的，让他印象深刻的是，经过20年左右的时代变迁，如今他们这些学机械的人，迎来了技术创业的黄金年代。

　　“上世纪90年代我们上大学的时候，我和我的师兄弟们都特别羡慕那些学计算机专业的同学，但是当时高考分不够，我没有考上，所以学的机械。我在读书的时候整个机械行业哀鸿遍野，大家都说你毕业了，就是去航空厂拧螺丝，所以现在上学的时候要把力气练得足一点，要多打篮球，多做俯卧撑。而且我确实看到很多博士师兄就是那样，双手沾满机油，他们有很高学历，但是做着比较苦的事情。”高少龙回忆说，“但是这个过程中，世界变了，自2013、2014年开始，机器人行业爆发了，到现在为止，我的实验室已经出了4个上市公司，像我们是第5个或者第6个，师兄弟排着队上市，大家都感到非常幸福，这个时代是我们之前完全没有想到的。我们发现实际上是技术的发展，它像一个石头投进一个湖里一样，它的波动、它的涟漪慢慢扩散到机器人行业，扩散到机械行业。”

　　郭梁