“让机器人更加适应环境”，南科大打造现实版“变形金刚”

一个蜘蛛形状的机器人被翻转在地，在没有拆卸和重新组装的情况下变形成小狗形状，咕噜一下翻身爬了起来，然后又变成一只螃蟹模样。5月19日，南都记者跟随2024年“高质量发展调研行”广东主题采访团来到位于深圳的南方科技大学，在南科大机器人研究院见到了这样一番令人惊叹的场景——现实版“变形金刚”。

南科大机器人研究院。

南科大机器人研究院院长、英国皇家工程院院士、欧洲科学院院士戴建生介绍，这款现实版“变形金刚”是其团队研发出的第一代变胞机器人。

何谓“变胞”？英文原型为“micromorphic”，意为“微观形态连续体”，戴建生院士将其翻译为“变胞机构”。“进化机器人的发展历经进化机构、智变机构、机构变异、变胞机构四个过程。智能机器人要想适应当前的环境就需要根据不同的环境、需求作出变形。”戴建生院士在2024中国具身智能大会上表示，“变胞机构”是机器人机构创新的新途径。

据此，戴建生带领团队在机器人结构上进行颠覆性的创新，团队开发的第一代具身智能变胞机器人通过本体结构设计，实现了机器人构型的转变，能够模仿不同哺乳动物、节肢动物、爬行动物等的形态特征和运动特点，并在无需拆卸或重新组装的情况下进行形态转换。

“目前，变胞机器人已经升级到第二代，在第一代的基础上拓展了机器人的结构尺寸，搭载了多种传感器件，包括深度相机、雷达和红外线相机。”戴建生院士介绍，这款具身智能全息变胞机器人是全球首创，具备了轮式、足式、轮-足复合式3种主要运动形式，包括5种仿生构型和120+细分形态，实现机器人结构、感知、决策与环境的高度融合。

形态多变及多传感系统融合等特质让变胞机器人更加适应环境，在灾后救援、污染防治、水源保护、火灾隐患巡查等方面具有独特作用。戴建生院士举了个例子，“例如在水源保护方面，很多狭窄的地方人进不去，传统机器也进不去，而变胞机器人可以变形缩小钻进去，到达地点后再变形展开，进行各种操作。”

变胞灵巧手，也被称为“类人手”。

除了变胞机器人，戴建生院士还重点介绍了变胞机构的另一种智能本体——变胞灵巧手，也被称为“类人手”。

“我们团队在国际上首次将变胞结构应用于机器人手掌设计，赋予机器人手掌一定的自由度，使其可以突破现有机器人手抓持空间和灵巧度的束缚。”戴建生院士解释道，“变胞手掌可以像人手一样握成拳，但它又超越人类手，可以进行反握、缩放等操作，还不惧极端高温低温。”

在家庭场景下，变胞手掌用途广泛。“机器人手可以整理衣物、收拾杂物、帮助孩子操作玩具。也可以在厨房中帮上忙，比如用户需要六成热的油温，机器人手可以伸进油中，借助多模态传感器这个‘电子皮肤’测试油温。”

在工业生产线上，变胞手也有用武之地。“比如在包装时，大碗具需要大包装，小碗具用小包装，针对不同的包装需求，变胞手可以实时改变手的大小、形态、姿势等。”将这些“灵巧”的变胞手应用于生产线上，能够代替人工完成艰难繁琐的工作，将他们从枯燥的重复劳动中解放出来。

“变胞机构是在仿生学的基础上超越仿生学，是在不同之间进行变化。如果一个机器人能根据不同的场景在多种物种形态之间切换，如人形和其他动物形态，那么它的变化度、灵巧度及适应性将大大提升。”戴建生院士笑着说，“理论上是有无限种扩展形态的。”

统筹：陈杰生 吴璇

采写：南都记者 杨伽 张婷

摄影：南都记者 张婷

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