制图 李前芳

乍一看，这是眼下很常见的机械臂，抓鸡蛋、捏核桃强劲有力。可它一遇到人体碰撞，就会瞬间“卸力”，变得像海绵一样柔软。

其中的奥秘，就在于内部嵌入的特殊材料结构，能通过感知外界冲击的速率大小，自主调节机械臂刚度，类似于人的膝跳反射，无须经过大脑。

“我们想研发能温柔拥抱孩子的机器人，可稳妥搀扶老人的伙伴，安全协助工人的助手，就像迪士尼动画电影《超能陆战队》里的机器人大白。”姜汉卿说。

这位西湖大学工学院机械工程讲席教授、西湖交互机器创始人，带着一群90后、95后，试图通过自己熟悉的力学语言，结合AI技术，重新定义人机交互的安全与温度。在他们看来，这项“刚柔并济”的设计，或许能为应对老龄化社会提供一种“温柔解决方案”。

钢铁侠有个柔软的臂膀

在姜汉卿的构想中，未来机器人要真正融入人类生活、成为可靠伙伴，解决人机交互的安全问题至关重要。然而，市面上的机器人普遍采用刚性结构设计，在工业、物流等领域表现出色，离真正进入日常生活场景有一定距离。

如何让钢铁之躯学会“温柔”？力学或许能提供其中一种答案。

走进西湖交互机器的实验室，随处可见各种奇特的“结构”，这些正是团队研发的机械超材料。不同于传统材料依赖分子或晶体结构，机械超材料的特性完全源自人工设计的精巧构型（几何形状、结构层次、组合方式等）。就像一张柔软的纸，通过不同的折叠方式，可以呈现出或柔韧或刚硬的力学特性。

3个月前，他们推出了第一款成型产品——Phi-A柔性变刚度机械臂，能在毫秒级别实现局部刚度的变化，遇到外力或者靠近人体自动“软化”，任务切换时又能立即恢复刚性。

“人的手一碰沸腾的水就会条件反射缩回来。如果机器人也能通过材料和结构完成这种快速、可靠的反应，它就有了‘本能’。”姜汉卿把这种“本能”称为物理智能。

“这种超材料的核心，你可以理解为是一种阻塞（jamming）机制。”姜汉卿解释道。他用超市的真空包装大米做类比：未开封时坚硬如砖，一旦剪开包装放入空气，立即变得松软，“只不过我们填充的是自主研发的机械超材料。软硬状态之间的切换，靠的就是物理智能，气阀自主控制，无须外部指令干预。”

从实验室到养老院的“温柔解决方案”

成立西湖交互机器这家公司，是姜汉卿和团队看到了把课题转化为落地产品的可能性，尤其是在康养、陪伴、协作等人机交互场景中。

“比如养老产业，中国有14亿人口、4亿多户家庭，护工短缺可能是普遍问题。刚性机器人难以完全胜任看护工作，我们需要更安全的解决方案。”

目前，这款机械臂已实现与90%以上通用人形机器人平台的兼容适配。2月发布至今，商业化尝试也在陆续进行中。团队与家用康复器械品牌迈德斯特达成合作，共同研发智能康复床边设备。项目已进入用户验证阶段，预计一年内开展小规模试点应用。

最新成果是本月下旬即将发布的轮式人形机器人，搭载可变刚度机械臂。“科技不应只是追求更强的性能，更应聚焦与人的和谐共生。”这项始于去年10月的整机自研工作，承载着姜汉卿对科技本质的思考。

“特别是在家居和养老场景中，我们需要让机器人具备情绪感知、安全拥抱和动作协商等能力。实现这些功能的关键，在于精准把握刚柔转换的平衡点——该软时要柔软，该硬时必须稳固。”在他看来，这已不仅仅是技术的升级，而是重构人机关系的开始。

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