專訪北航文力老師，探尋他的軟體機器人實驗室，少年派的科研夢

導讀

北京航空航天大學有一個「仿生軟體機器人實驗室」，14名成員的團隊，領軍者是80後副教授文力老師。這個富有活力的年輕團隊在北航敘寫著代表中國軟體機器人實力的平凡而傳奇的故事。

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喜歡機器人的你，肯定見過以上某幾款機器人

如果把機器人的世界看作一個江湖，文力老師便是軟體機器人學派的少年英雄。混跡於江湖一段時間的我很早便聽到了關於他的傳說……

初次聽說文力老師，源於「德國費斯托」這家以仿生機器人聞名世界的公司（它們的仿生蝴蝶、蜻蜓、螞蟻、袋鼠、海鷗等機器人漂亮到可以用藝術品來形容），幾個月前這家公司發布了一款與北航合作研發的章魚觸手機器人，文力老師便是這個項目的負責人。

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內側有吸盤的軟體軀幹，可結合吸附與纏繞兩種方式，抓取多種形狀不規則的物體。

再次聽說文力老師，源於下面這款軟體機器人抓手。中國一家機器人公司結合北航專利，將這款軟體機器人應用於工業領域，溫柔的抓手幾乎適用於任何脆弱的物品。追究專利的源頭，也出自文力老師所在的仿生軟體機器人實驗室。

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據說這款機器人已經應用到了速食麵、巧克力抓取的生產線上

最終對文力老師充滿敬仰，源於朋友嘴中的他。文力老師博士期間師從於國內著名機器人專家王田苗教授；11年博士畢業去哈佛Lauder實驗室攻讀博士後；與哈佛大學合作研發的類似於鯊魚鱗片的複合材料獲得了國際頂級期刊《Nature》和《Science》的相繼報道；14年被北航納為「卓越百人計劃」評為副教授，並任命為負責人成立了仿生軟體機器人實驗室。

仿生鯊魚鱗片微結構，可以有效減少遊動過程中的阻力

初次拜訪文力老師，身材英挺、舒眉朗目，一副黑框眼鏡襯得他文質彬彬，褲衩T恤的裝束也是中國理工男的標配……我們誰都沒有想到，這位在軟體機器人方面頗有建樹的學者，如此低調內斂。

就這樣我們開始了對文力老師的一次專訪：

一段回憶--成功沒有捷徑興趣+拼搏而已

文力老師11年去哈佛留學才正式接觸軟體機器人，採訪中他告訴我們，留學期間最大的感觸就是時間寶貴，對軟體機器人濃厚的興趣促使他無時無刻保持者對科研的無盡動力。

但作為一個純機械出身的博士生，初學軟體機器人要求他要對材料、生物還有力學等多種交叉學科進行深入的研究。學科交叉也意味著他同時還要與不同學科的專家接觸，對於他來說科研最大的難點也是要學會站在不同專家的角度思考問題，了解他們的思維模式與目的，在求同存異的過程中實現最初的目標。

回國之後，文力老師也並不輕鬆，北航為他專門開設了一個全新的實驗室。全新意味著一切從頭開始，實驗室的日常事務也會牽扯很多精力，好在科研並沒有落下。

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基於液態金屬的軟體機器人

文力老師告訴我們，除去與自然交互的機器人，他還研究出能像人的肌肉一樣能驅動、能感知外部環境的軟體機器人。他將軟體機器人和液態金屬相結合，利用液態金屬首次實現變剛度、變自由度與柔性感測與氣動軟體驅動人工肌肉的一體化。基於液態合金的軟體機器人不僅可以調節驅動器剛度，並擴展了軟體機器人的運動模態。該研究也為軟體機器人未來的發展提供了新的思路。

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軀幹擺動帶來動力

文力老師團隊也在做一些仿生魚的研究。他們分別做了研究魚尾部軀幹擺動帶來動力的全軟體機器魚，和模仿尾鰭擺動驅動的有骨架機器人。期待他們今後將兩部分動力結合，做成真正意義上的仿生魚。

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尾鰭擺動帶來動力

一份事業—軟體機器人一個需要繼續探索的寶庫

軟體機器人有多重要，從國際頂級期刊《Science》的子刊《Science Robotics》的刊文便能略知一二。《Science Robotics》在2016年創刊之初便發表了一篇囊括國際眾多知名軟體機器人的綜述，又在今年的7月刊登斯坦福大學的會生長的軟體機器人、8月肯定比利時布魯塞爾自由大學能自動癒合的軟體機器人。

《Science Robotics》本年度的封面論文。研究單位依次序排列：哈佛大學，加州理工學院，倫敦大學，麻省理工學院，麻省理工學院，美國NASA噴氣推進實驗室，斯坦福大學，比利時布魯塞爾自由大學

就目前產業來講，普通人（如我）對軟體機器人優勢的認知是：抓取形狀不規則或相對比較脆弱的物體。這對於剛性機器人來講，需要足夠聰明的大腦才能找到合適的抓握姿態，需要龐大的感測器群才能精準控制力的大小。而如果把剛性抓手換成柔性的，相應的控制就會簡單很多。比如它可以抓起一個形狀相當不規則的紅酒杯，並順利完成倒酒的動作。

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當一個發明步入產業化，證明它已經克服或者規避掉了大多數的困難。而科學家的使命是要做超前於時代的研究。正如去年大火的章魚軟體機器人，平凡如我的你們會不會認為只不過一個塑料的小章魚隨便亂動幾下，有什麼好驚訝的呢？

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文力老師耐心的解答了我的疑惑，這款機器人雖小，卻是集材料、3D列印、控制於一體，內部的柔性微流道晶元促使這款機器人周身柔軟。而對於軟體機器人的科研，《Science Robotics》分別發表了像藤蔓一樣會生長和像人類皮膚一樣會自動癒合的軟體機器人。

關於未來，文力老師講到，未來的軟體機器人一定能要與人和自然界安全的交互，甚至能夠穿戴在人的身體上協助人來完成一些工作。目前在這個領域來講，還有很長的路要走，很多的問題需要解決。，我需要「宜將乘勇追窮寇」繼續在這個領域鑽研下去，逐個地解決軟體機器人領域存在的關鍵技術難題與科學問題。

一個團隊—中國是一個快速成長的國家

中國是一個快速成長的國家，這點毋庸置疑。國外很多媒體也相繼感嘆中國在科技與經濟方面的敏銳嗅覺。文力老師也告訴我，在他看來目前國外來講科研增長趨勢總體變緩，而中國還是在飛速發展。這主要源於中國的經濟實力，而經濟決定著人們的視野，視野決定一個學者的判斷力、接受新鮮事物的包容力和對待問題的專註度。

但除去中國的經濟實力，我似乎更關注這張照片：

北京航空航天大學仿生軟體機器人實驗室部分團隊成員

一個完全由80後90後組成的科研團隊，他們朝氣蓬勃幹勁十足。而從這個實驗室畢業的學生並未停止腳步，他們也正在德國馬克斯普朗克研究所、美國麻省理工學院等世界著名科研機構繼續追尋著他們的科學夢想。我不知道目前中國高校這樣的團隊有多少，單從這個團隊的成績來看，我們有足夠的理由相信，中國的快速成長源於老一輩學者的高屋建瓴，也得益於年輕團體的快速成長。

為文力老師，以及他的團隊點贊！

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