□ 本报记者叶真
如果有一天,当你看到机器人穿着一件贴身又帅气的“高定针织衫”时,别惊讶,这可能是江南大学实验室里“织”出来的。
近日,江南大学纺织科学与工程学院针织技术教育部工程研究中心里,课题组正忙着为我省一家具身智能机器人企业定制一款“上肢关节防护软甲”。
为什么要给机器人穿“衣服”?江南大学副教授董智佳打了个比方:“机器人是钢筋铁骨,关节活动时,金属摩擦、碰撞不仅影响寿命,还有潜在风险。”而这层高弹针织“衣服”,就像给机器人穿的有韧性的护身符,既能保持动作灵活,又能防尘防油污,甚至防水。
给机器人做“衣服”,比给人做衣服更难。董智佳告诉记者,人身上有柔软的脂肪和皮肤,而机器人满身都是金属零件和电路板。“我们是在硬邦邦的骨骼上,裹一层能屈能伸的软甲。”这层软甲不能缝合,因为接缝就是磨损点,必须靠织物自身的弹性和结构,去适应关节的每一度旋转和弯曲。为此,团队用高强涤纶、超高分子量聚乙烯做铠甲外层,内层搭配氨纶(884045)莱卡这类高弹贴身纤维,既耐磨又透气散热。
“织”法更有讲究。团队利用四针床全成形电脑横机,像3D打印(885537)一样,用一根纱线直接“织”出一件完整无痕的“机器人时装”,零浪费、零拼接。此外,针对机器人不同的关节形状和运动幅度,团队又通过参数化结构设计对“织物”进行分区优化,使其既满足外观要求,又能够适应实际运动需求。
董智佳透露,目前团队有两款“明星产品”:一款是围脖式颈关节护甲,像高领毛衣一样服帖,任机器人摇头晃脑都稳稳当当;另一款是上肢分区包覆方案,肩膀处硬挺显轮廓,肘关节处高弹任伸展,类似一件“软硬兼施”的智能外套。
早在2年前,就陆续有机器人公司、汽车内饰公司以及服装公司主动联系该中心,咨询机器人高弹包裹“服装”材料与结构的痛点问题与解决方案。现在,中心收到越来越多的个性化定制开发要求。
“我们也没想到,给机器人做‘衣服’,或许能成为传统纺织业转型的一个新风口。”董智佳感慨。目前,这些功能性“针织战甲”已进入小批量试产,正在从实验室的“单个样品”向工厂的“量产成衣”迈进。“未来,我们希望机器人的‘衣服’不仅透气、拒水、阻燃,还可以植入传感器(885946),让机器人的‘皮肤’感知压力或温度。”
