在科幻电影《超能陆战队》中,那个会拥抱、能治愈的“大白”机器人曾让无数观众心生向往。如今,这样的场景正从银幕走向现实——中国南方科技大学王宏强教授团队研发的GrowHR软体人形机器人,以“能生长、可变形、会飞行”的颠覆性设计,重新定义了人形机器人的可能性。这款仅重4.5公斤的机器人,不仅能从0.49米“生长”至1.36米,还能在水面“漂移”、空中飞行,甚至通过狭窄缝隙执行救援任务。它的问世,标志着中国机器人技术正从“跟跑”迈向“领跑”,开启人机共融的新纪元。
一、仿生设计:从骨骼到机器的灵感跃迁
GrowHR的核心突破在于对人体骨骼的仿生重构。传统刚性机器人因质量大、结构硬,难以适应复杂环境,而人体骨骼的轻质高强、生长性和冲击吸收能力,为团队提供了关键灵感。通过研发基于气动膨胀结构与多维稳定机制的新型柔性机构,GrowHR实现了“刚柔并济”的突破:
- 气动变形:采用PVC软质气室实现形态变化,外部包裹不可拉伸织物提升轴向刚度,两端刚性连接器确保结构稳定。
- 超轻体重:整机仅重350克(不含动力模块),伸展率高达315%,却能承载自身16倍重量,密度仅为水的5.8%。
- 同步约束:独创的同步电缆约束机构和线性导向杆,确保机器人在伸缩、爬行时保持平衡,避免“头重脚轻”的失控风险。
这种设计让GrowHR具备传统机器人难以企及的多模态运动能力:它可像蚯蚓般蠕动爬行,速度较纯电机驱动提升1122倍;能通过收缩“肚子”挤过仅为原宽度61%的狭缝;甚至可借助脚蹼和质量块实现“水上漂”,完成救援物资投放。
二、场景革命:从工厂到星辰大海的无限可能
GrowHR的颠覆性不仅在于技术,更在于其跨场景的应用潜力。研究团队为其设计了三大核心场景:
- 家庭服务:超轻体重(4.5公斤)和柔性结构,使其成为首个“本征安全”的家庭机器人。6岁儿童可轻松举起它,跌倒时冲击力仅为刚性机器人的1/1.7,可安全陪伴儿童玩耍、老人起居。
- 应急救援:通过涵道风扇或无人机空投,GrowHR可深入地震废墟、洪水区域执行搜索任务。实验显示,其最远飞行距离达5.5公里,能在复杂地形中自主变形通过障碍。
- 特种作业:密度低、浮力大的特性,使其成为水下清理、管道检测的理想工具。结合脚蹼推进系统,它可在水面稳定移动,甚至完成轻型物资运输。
这种“一机多用”的能力,源于团队对动态环境适应性的极致追求。例如,其腿部采用弹性材料,可在受力时蓄力释放,完成踢球等刚性机器人难以实现的灵敏动作;通过增加自由度(如手臂从3个增至7个),它端水递物时更稳,避免液体泼洒。
三、技术跃迁:中国机器人产业的“硬核突围”
GrowHR的诞生并非偶然,而是中国机器人产业十年磨一剑的缩影。从政策支持到资本涌入,从基础研究到场景落地,中国正以“全链条创新”重塑全球机器人格局:
- 政策驱动:工信部《人形机器人创新发展指导意见》明确2027年形成国际竞争力的目标,上海、浙江等地推出专项计划,推动“机器人+”行动在工业、服务、特种领域落地。
- 资本赋能:2014-2024年,中国机器人企业融资176起,占全球四成;融资总额超55亿美元,包揽全球半壁江山。2025年,人形机器人进入“量产元年”,宇树科技、乐聚等企业产品覆盖双足行走、轮式移动、交互仿生等多种类型。
- 技术突破:核心零部件国产化率显著提升,减速器、伺服电机、控制器等实现自主可控;AI大模型与机器人深度融合,赋予其“最强大脑”。例如,北京“天工”机器人通过42个自由度实现拟人奔跑,2小时40分钟跑完21公里马拉松;浙江大学四足机器人奔跑速度达每秒10.3米,超越人类百米纪录。
四、未来已来:人机共融的“中国方案”
GrowHR的“生长”与“飞天”,折射出中国机器人技术的深层逻辑:以仿生学突破物理极限,以场景化定义产品价值,以生态化构建产业壁垒。这种思路正在催生更多“黑科技”:
- 情感交互:乐聚“夸父”机器人搭载情感识别引擎,可感知用户情绪并调整互动策略;
- 自主决策:国地共建具身智能中心的“天工”系列,通过六维力传感器和3D视觉实现环境感知与任务规划;
- 集群协作:多台机器人通过脑机接口共享信息,完成复杂任务分解与执行。
正如研究团队所言:“未来通过增加自由度、采用更强动力执行器,机器人的自主与动态性能将进一步提升。”当GrowHR这样的机器人走进家庭、工厂和救援现场,它们不仅是工具,更是人类能力的延伸、风险的替代者、情感的连接者。
结语:从“中国制造”到“中国创造”的跨越
从1973年首台工业机器人诞生,到2026年GrowHR问世,中国机器人产业用半个世纪完成了从“追赶”到“引领”的蜕变。如今,中国不仅是全球最大的工业机器人市场,更在人形机器人、特种机器人等领域占据技术制高点。当GrowHR在泳池中悠然游泳、在废墟上灵活穿梭时,它传递的不仅是技术的突破,更是一个国家对未来生活的想象——在那里,机器人不再是冰冷的机器,而是懂安全、会变形、能共情的“伙伴”。
正如《流浪地球》中的“笨笨”机器狗终将巡逻街头,中国的机器人也正从实验室走向现实,书写着属于这个时代的“硬核浪漫”。
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