“钢铁侠”秒切“大白”，给人类一个温柔拥抱

《超能陆战队》中机器人(jīqìrén)大白，以其呆萌的形象收割了一大批粉丝，这只超大号的充气机器人是(shì)一位医疗伴侣，他柔软坚实(jiānshí)的臂膀是主人公小宏强大的依靠。而在西湖大学姜汉卿的实验室里，也有一台白色的机器人，充了气的手臂(shǒubì)外观乍一看像极了大白。 今天，西湖大学孵化企业西湖交互发布全球首款柔性变刚度机械臂Mawarm及HEART系列机器人(jīqìrén)。这一对(yīduì)刚柔并济(gāngróubìngjì)的机械臂在未来人机协作中(zhōng)，重构了安全边界，以一种温柔的姿态来“拥抱”人类。 目前，市面上的(de)机器人(jīqìrén)普遍采用刚性结构设计，在工业、物流等领域表现出色，但是(shì)安全性能上不完美，而柔性机器人在控制(kòngzhì)上远没有刚性机器人来得精细。于是，姜汉卿团队研发了一款“遇强(yùqiáng)则强、遇弱则弱”的新型机械臂，不仅仅是技术的升级，更是重构人机关系的一个探索。 Mawarm机械臂可以通过可编程的(de)气压系统控制(xìtǒngkòngzhì)内部结构的刚度变化，可以根据场景变换“软硬”程度——在常规任务中，机械臂保持刚性的形态(xíngtài)，确保(quèbǎo)抓取和操作的精度；一旦遭遇强烈碰撞，气压系统可在毫秒(háomiǎo)级(jí)内响应，将空气充入(chōngrù)真空气腔，使机械臂瞬间“变软”，将冲击力吸收并分散，从而避免对人体造成伤害。Mawarm机械臂的高度(gāodù)模块化设计，还可以让它快速适配不同形态的机器人及各种器械，比如，与市面上的人形机器人结合执行不同的任务，也可以“嫁接”到轮椅、护理床等器械，助老助残。 那么，如何让机械臂(bì)“百炼钢化为绕指柔”？ 西湖交互创始人、西湖大学工学院(gōngxuéyuàn)机械工程讲席教授姜汉卿，长期从事基于折纸与剪纸的机械超材料在机器人及(jí)人机交互领域的应用研究，在加入西湖大学前，就曾涉猎柔性电子相关(diànzixiāngguān)研究。2021年，他回国全职加入西湖大学，创建跨(kuà)力学实验室。 不依赖分子或晶体结构，机械超(chāo)(chāo)材料的功能全部来自设计的精巧构型，这是姜汉卿最擅长的研究领域，这一次，他们再次借助机械超材料，这种(zhèzhǒng)超材料的核心，实质是一种“阻塞机制”。 姜汉卿教授举了一个日常生活中很常见的例子——超市里的真空包装大米(dàmǐ)，抽真空时大米十分坚硬，放气后(hòu)则变得软趴趴。机械(jīxiè)臂里的 “珠串” 结构，抽真空时珠子紧紧绞在一起，刚度(gāngdù)暴增；充气后珠子松开，就能灵活弯曲。此外，实验室核心技术“双稳态气阀”，遇到快速碰撞时自动弹开阀门放气，靠物理(wùlǐ)智能，气阀自主控制，无须外部(wàibù)指令干预，就可以实现机械臂的软硬状态切换。 与此同时(yǔcǐtóngshí)，发布会现场还同步推出了HEART Robots。姜汉卿(jiānghànqīng)介绍道，“HEART就是Human-centered、Empathetic、Assistive、Responsive、Trustworthy的(de)首字母的缩写(suōxiě)，我们首期目标锁定养老(yǎnglǎo)护理与服务机器人市场。” 通过(tōngguò)精准的刚柔转换，HEART系列机器人可在失能老人护理、康复辅助、物资配送等场景中提供安全可靠的解决方案，例如在护理过程中自动(zìdòng)感知人体(réntǐ)触碰并(bìng)柔化动作，避免意外伤害，同时通过AI算法优化任务执行效率。 所谓柔性机器人，不仅仅使用“柔性”的(de)材料，更是科技彰显的柔软的“人文关怀”。目前，中国 60 岁以上人口已超 2.8 亿，护理人员缺口超千万；全球(quánqiú)服务机器人市场规模 2025 年将破 500 亿美元，康养场景(chǎngjǐng)占比超(bǐchāo) 40%。面对市场的需求，坚硬冰冷的“钢铁(gāngtiě)侠”需要化为“温暖大白”。 姜汉卿认为：“科技最美好的意义，是(shì)创造人类(rénlèi)原本不敢想象的需求，而(ér)非替代人类。未来的机器人将不再是冰冷的金属，而是能感知、适应甚至‘理解’人类的伙伴。”