双十一就要到了，相信物流行业又要面临巨大的包装、运输、配送压力了。记者近日了解到，25岁的南京姑娘陶玮佳研发了一款叫做软体机器人手的机械抓手，该机械抓手可以帮助在仓库中捡拾和包装小物品。这项发明赢得了美国伍斯特理工学院卡列尼安奖第一名，陶玮佳因此获得10000美元的奖励。最近，这项发明已经通过美国专利商标局的专利申请。
可以抓鸡蛋的“抓手”，发明过程困难重重
南京姑娘陶玮佳是美国伍斯特理工学院机器人工程系的一名毕业生。11月1日，远在美国的陶玮佳告诉记者，这是一种柔软的机器人手，可以将其放在现有的机器人手臂上，并用于从仓库货架上取货和包装产品。
水果、蛋糕、鸡蛋、肥皂盒、罐头、乐高积木……各式各样的物品，通过软体机器人的“手”，就能轻易地将物体包裹住，再运送到指定的位置。现代快报记者看到，这个软体机器人构造并不复杂，一个十字交叉的底座，通过几根钢管灵活驱动，钢管连接的抓手，有四根硅胶“手指”，看上去像章鱼的触须，非常灵活。
2016年，陶玮佳在伍斯特理工学院就读研究生期间，开始萌发研究软体抓手的想法。“上大学的时候，就一直在教授的实验室帮忙，跟着做了很多项目。在工业上，如果想抓取一个东西，那就得为它的形状去匹配一个对应的工具。”陶玮佳说，她和机械工程学助理教授卡格达斯·奥纳尔想发明一个软体的抓手，由抓手去适应物体，而不是让物体去匹配特定的抓手。
想法有了，但操作并没那么容易，软体抓手真正成型花了将近一年半的时间。陶玮佳说，在这过程中，团队也遇到了很多困难。一开始，他们想做的是利用液压驱动手爪去抓取水里的物体。“液压是一些工业机械比较常用的方式，但是有很多的问题，比如操作的时候要带上液压罐，不仅很麻烦，还有漏液等风险。”
之后，陶玮佳想到用电机的方式来进行驱动，让液压机器人抓手更新换代变成了电机机器人抓手。“不过使用电机也又产生了一个新问题，怎么用电机驱动绳子，让抓手能完美地抓取物体，需要在内部结构和外部连接上做很多设计。”
陶玮佳还提到，一开始设计出来的时候，其实抓手跟她所想象的也不同。“我的预想是，抓手像人的手一样，能灵活的抓取物体。但一开始抓手抓取物体时，容易因为过度紧绷，导致手指方向扭曲。经过教授的指导，多次的改良后，软体抓手最终诞生。”
发明参加学校竞赛，一举拿下一等奖
陶玮佳所在的伍斯特理工学院每年都会进行卡列尼安奖竞赛。这个竞赛设立于2006年，是Alba Kalenian为纪念已故丈夫、发明家Aram Kalenian而设立的竞赛，旨在支持创新思想或开发商业产品。
2017年，陶玮佳和教授带着软体抓手参加了竞赛。一开始，陶玮佳根本没想到自己能拿奖，入围竞赛就让她很开心了。“学校有非常多的实验室，各种项目都会去申报，我竟然拿了一等奖，这让我很受鼓励。”
“我们的软体抓手可以抓住包裹手指的任何东西，例如纸巾盒或其他在仓库中捡拾或包装的物品。它还可以执行需要具有良好运动技能的任务，例如将各个甜甜圈包装到盒子中，可以抓住鸡蛋而不会压碎它。”
陶玮佳告诉现代快报记者，她把获得的奖金用于组件上，继续开发机械抓手，尝试不同的迭代。“这是我们的第一个原型，我希望能让这个机械抓手更适应其他机器人手臂，并能够将其出售给小型企业和仓库，查看其如何执行不同的任务。”
陶玮佳希望能够设计出不同尺寸的“抓手”，允许针对自定义任务（例如在仓库中移动大箱子）使用自定义手柄。“就未来潜力而言，通过使用机械手在移动机械臂的帮助下采摘和包装水果，农业可以从中受益。”她说，机械手可以使人们免于在装配线上进行重复性工作，因此他们可以做更多的“创造性”工作，例如编程，培训和维护机器人。
近期，陶玮佳收到美国专利商标局的通知。机械抓手的专利已经获批，目前，这项发明已经在商业化的进程当中，并且已经有企业购买。
从小痴迷机械，立志创新机器人技术
谈起在机器人技术上的创新，陶玮佳打趣自己从小就像一个男生一样，特别迷恋机械，对于各种电器都充满了好奇，想知道它们是怎么运作的。
陶玮佳的父亲陶先生介绍，女儿从小兴趣爱好就和同龄的女孩子有些不同，就爱玩男孩子们爱玩的机器人，琢磨各种机械的东西。“不过我们都非常支持她的兴趣爱好，并没有扼杀、制止，而是让她自己去发展。我们一直很支持她的决定。”
高中时，在南京外国语学校就读的陶玮佳，加入了学校的乐高机器人兴趣小组。他们的项目在全国比赛中名列前茅。那时候开始，有了些“技术”的陶玮佳开始对家里的电器“下手”了，拆拆装装都是家常便饭。“收音机坏了就拆了，看看里头是什么样子，电路、电机是应该怎么运行的，没想到也就修好了。”
目前，陶玮佳在美国的一家创业公司工作，研究更智能的机器人解决方案。对于未来的计划，她希望能够继续读博士深造，在机器人软体领域进行更深入的研究。“机器人并不是在代替人工，而是在提高生产线的效率，而提高效率会使更多的人受益。在我心里，这是非常有意义的事。我希望能一直从事下去。
