西湖大学孵化出柔性机器人,“温柔”地走进养老场景|涌现新项目

“并不是长得像人就是人形具身智能,如果你碰一下它却没有反应,那并不像人。”



富充

编辑苏建勋

一句话介绍

西湖交互机器科技(杭州)是聚焦柔性机器人技术的具身智能企业。企业近日发布了全球首款柔性变刚度机械臂Mawarm及HEART系列机器人,面向养老看护等场景,提供安全、柔软的人机交互体验。

团队介绍

西湖交互创始人为西湖大学机械工程讲席教授姜汉卿,该企业孵化自姜汉卿的跨力学实验室。

姜汉卿拥有清华大学固体力学博士学位,师从著名力学家黄克智院士;此后进入美国伊利诺伊大学,在国际著名力学家黄永刚院士的课题组担任博士后。

2025年四月底,姜汉卿成为首位获ASME Daniel C.Drucker奖章的中国学者。该奖章由美国机械工程师学会(ASME)颁发,是应用力学领域设立的最高荣誉之一。

目前,西湖交互已搭建起一支覆盖人工智能、工程力学、机械工程、电子科学、材料学等交叉学科的专业团队,其中博士、硕士占比超过45%。自正式运营至今,公司已获得授权发明专利10项,软著2项及国际PCT专利2项,被认定为浙江省科技型中小企业、创新型中小企业。

李晓文为公司CTO,曾为姜汉卿实验室博士后。

△西湖交互创始人姜汉卿

融资进展

2024年4月完成种子轮融资,2024年10月完成天使轮融资,由上市公司三力士领投,累计获得数千万股权融资。

产品及业务

西湖交互聚焦在智能柔性机器人的研发及人机交互技术应用,其力学响应可根据外部作用力自适应调整,实现“遇强则强,遇弱则柔”的交互特性。相较于市面上占比95%的刚性结构机智能机器人,在遇到极端情况下,机器人能瞬间变软,保护人类安全。

目前该机械臂采用模块化设计,具有多种通信接口模式,能够适配市面上90%的智能机器人,使得安装柔性机械臂的机器人可应用在各类人机交互场景。此外,由于柔性机械臂材质轻盈,与刚性机械臂相比,在执行同样任务的情况下,对电机负载性能要求更低,更可能降低整臂成本。

不同于应用在工厂、物流等与人接触较少场景的刚性机器人,柔性机器人为人工智能在消费服务、家庭、医院、康养等人机交互场景的广泛应用提供了可能性。

“遇强则强,遇弱则柔”的柔性机械臂

核心壁垒

西湖交互以“机器人可自主变硬变软”为核心技术,目标是实现机械臂刚度根据不同需求的灵活调节。

2013年,姜汉卿教授率先提出并引领基于“折纸-剪纸”技术的机械超材料和柔性电子研究。通过结构的变化达到超越材料的目的:即使只是一张普通的纸,通过手风琴式的折叠方式形成支撑结构,也能显著提升其刚性。

目前,西湖交互的柔性变刚度技术引入机械超材料原理,并通过“阻塞(Jamming)机制”实现刚柔转换。该机制基于力学中摩擦力的变化。

例如,当一袋大米被抽真空时,内部压力降低,颗粒间的空隙被压缩,颗粒之间因接触点数量大幅增加而形成刚性网络结构,从而表现出类似固体的刚度,但当剪开袋子让空气进入时,大米颗粒之间重新获得了移动的空间,系统恢复到较为松散的状态,表现为柔软性增加。

基于上述原理,西湖交互机械臂里的“珠串”结构,在抽真空和充气时呈现刚柔两种状态。实验室研发的核心部件“双稳态气阀”具有物理智能:在遭遇快速碰撞时,气阀可自动弹开释放气体,无需外部指令即可完成刚柔转换。

此外,西湖交互将力学模型与高保真的力学算法融合,搭建用于机器人训练的虚拟环境。其中不仅融入了运动学、动力学等物理控制方程,还结合了NeRF、3DGS等三维建模技术与GPU加速的AI算法,能赋予虚拟物体接近真实世界的质感和反应。

相比传统的简单仿真,这套虚拟训练及测试环境允许机器人在数字世界中反复训练,提前适应复杂场景,从而加速具身智能在不同行业的快速落地。

该模型能够处理机器人和交互物体(例如人、各种工业和生活场景中的物体)在复杂环境中的非线性动力学和变形学行为。

在面对高维度(即多场情况,包括温度、湿度等物理场)复杂任务时,模型具备自我优化与调整的能力。即通过多维数融力学仿真平台,机器人能够实时预测和调整其在不同工作状态下的力学表现,提升运动的稳定性和精确性,特别是在柔性机械臂和多自由度机械系统中。

Founder思考

1. 人机交互可以是温暖、安全的。“创造”是贯穿西湖交互科研团队的思路,即想做出现在市面上没有的产品。从机器人的终局思维来倒推,人们应该不希望买一个冷冰冰的机器回家,这确定了西湖交互研发更温柔、更友好的机器人的方向。

2. 并不是长得像人就是人形具身智能,如果你碰一下它却没有反应,那并不像人。像人的机器人会对触觉有反应,比如能感知有人在挠它的咯吱窝,西湖交互正在研究这一方向。

3. 比起用技术找产品或用产品找技术,更倾向采用市场导向出发,达到”产品与技术双向奔赴。市场、技术、产品三者汇集能够更好地满足真实场景需求,做“有人真正需要”的产品。

4. 养老院中失能老人“翻身”需求高,可以从这个场景切入看护场景。在这个功能中,人工智能需要判断老人翻身位置、力度,实现该场景的泛化。比起代替护工帮助老人解决生活问题,该场景先帮助护工缓解工作的高负荷与风险。

5. 人形机器人落地的最佳场景不会是在工厂环境。工厂作为流水线作业场景,讲究低成本、高效率,相对人工智能来说,程序化的机械已经具备较高的稳定性,价格也相对更便宜。同时,既然一个工人难以胜任工业场景的所有工作,又如何指望人形机器人呢?

《智能涌现》访谈小记

2021年夏天,姜汉卿教授放弃美国优越的条件,回到中国进入西湖大学任教,担任工学院讲席教授。

同时,西湖大学的独立PI(Principal Investigator)制也是姜汉卿更为熟悉的科研组织管理模式。该制度以项目负责人为核心,赋予其科研决策权、经费支配权和资源调配权,被广泛应用于西方高校及科研机构。

这些条件构成了姜汉卿认为能够实现比以往更大科研突破的基础,而西湖交互的创立也得益于西湖大学的孵化。

在科技二字中,相比通过工程能力降本增效的“技”,姜汉卿更注重“科”的成分,进行前人甚至是自己也未曾做过的发明。“不炒冷饭”是姜汉卿的研发准则,换言之,他喜欢创造,做“人无我有”的事。柔性机器人的研发思路呼应了这一理念。

目前,随着意向客户订单的到来,西湖交互也开始着手机器人从科研向生产转化的实践探索。为此,公司除专注于科学研究,也在为机器人的量产做筹备,并寻找合适的供应链管理专家。

封面来源西湖交互官方


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(文:智能涌现)

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