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記者 葉心冉
自今年三月開始,丁罕青進入明顯的忙碌期。從早上10點一直到晚上8點,她連軸轉近10個小時,無縫銜接到各種需求會里。“基本上是開完你的,開你的。”丁罕青說。
丁罕青是上海青陳時尚文化有限公司(下稱“青陳研創”)的創始人,她和她的主要團隊成員基本都是針織設計師出身。
青陳研創的主業原本是兩個方向:一是為服裝品牌提供針織的設計研發,包括針織面料、針織織法以及結構開發;二是自有服裝品牌,做量產化的針織成衣。
“可不可以用針織面料來設計我們下一代機器人的外觀?”去年下半年的一場會議上,客戶向青陳研創拋出了這樣一個問題,對方是一家具身機器人公司。
“針織”和“機器人”,這兩個看似完全不相關的領域,在青陳研創內部有了交匯。不到一年時間,青陳研創的機器人針織外衣業務與傳統針織開發業務量的比重已經達到了1:1。如今,多個機器人領域的客戶已經在推進針織外衣的量產計劃。
機器人要從表演舞臺真正走向千家萬戶,冰冷冷的硬性外殼顯然不適用,傳統硬殼也難以滿足人機交互中的感知識別需求。“我們著眼于機器人未來的生活場景,一方面旨在提升人機交互的親和度,另一方面優化外殼的可維護性。可穿脫的針織外殼,清潔、更換都更簡單,整體使用成本也遠低于傳統硬殼。” 丁罕青說道。
當下,人形機器人企業正試圖以紡織技術破解仿生交互難題,利用纖維織造工藝,為機械軀體打造柔性、美觀,甚至具備感知功能的針織仿生“軟皮膚”。一個很明顯的趨勢是,人形機器人整機廠、柔性電子皮膚企業正在吸納紡織、針織領域的人才,而針織設備企業也將業務延伸到機器人皮膚衣領域。
針織設計師的跨界緣起
在第一家機器人客戶找來之前,給機器人做衣服這件事其實已經在丁罕青腦海里盤旋了一段時間。去年,看到機器人身著服裝在舞臺上表演時,她就在構想,未來機器人的服裝會不會也能成為時尚的一部分。
丁罕青的這些想法剛好撞上了機器人客戶的問詢,雙方合作由此展開。但機器人公司的需求遠非“衣服”這么簡單,他們想要的是近乎“皮膚”一樣嚴絲合縫的包裹感,每一個曲面和折角都要完完全全貼合,且還要保證機器人在扭轉、彎折時,外衣不會起皺、打褶。同時,外衣還要為每一個接口留出剛剛好的位置。因此,業內常常將這類針織外衣稱為針織仿生軟皮膚。
為什么偏偏是針織?其他的面料不可以嗎?
在紡織品的大分類里,梭織是經緯結構,通常沒有彈力;而針織是線圈結構,具備天然的延展性,可以跟隨機器人的關節彎折、拉伸而同步形變,實現彈力自適應。此外,針織纖維結構自帶透氣性,可以提升設備運轉時的散熱效率。
但這并不意味著每一位針織設計師都能即刻上手制作機器人針織外衣。青陳研創的成功跨界在于版片的工藝。針織的制版,與梭織面料的制版完全不同。后者是將版片樣板放在面料上進行裁剪,而針織面料的制版,是通過機器進行加減針操作,直接織成成品版片。
針織纖維自帶彈力。比如實際需要20公分的版片,高彈紗線可能僅需織出5公分。在機器上進行加減針的時候,要有一個“算工藝”的過程:該線圈的彈性率能達到多少?相對應的加減針是多少?這通常依靠制版師傅的經驗。
針對人體服飾制版時,版師一般僅測量胸圍、腰圍、肩寬等關鍵尺寸,依靠手感和經驗,就能確定曲度部位版片的數據。
這種方式對于人體曲線夠用,但面對機器人不規則的工業曲面、折角和異形結構,就顯得力不從心了。青陳研創團隊早在2021年就自主研發了一套“3D針織算版”技術。這套技術的初衷,其實和機器人毫無關系,當時作為設計師的他們,發現很多原創的、不常規的版型,很難依靠傳統版師的經驗實現。慢慢地,青陳研創的團隊摸索方法、原理,做出了這套技術方法。
彼時,這套“3D針織算版”技術在傳統針織服裝開發領域優勢并不明顯,但轉到機器人的不規則曲面上之后,優勢一下子就凸顯出來了。
機器人沒有標準的人體三維數據,并且每一家的工業曲面、折角、關節結構都不一樣。青陳研創的這套算版技術,恰好能夠基于不同的機器人外骨骼、充電接口等,把每一個曲線都精準轉換成貼合的針織版片。
針織軟皮膚需求旺盛
這種能力源于青陳研創的設計師們多年與機器、設備待在一起積累的靈敏“嗅覺”。
青陳研創成立于2020年,匯集了一群設計師和技術人員。青陳研創的規模不大,團隊僅有十余人,核心成員多為設計師和技術人員,公司沒有專門設置運營或銷售崗位,商務對接等事宜均由團隊成員兼任完成。
成立之初,他們就在工作室放置了一個針織機器,這邊設計師的設計稿一出來,那邊機器可以立馬制作版片、成衣,而不是設計師跑到工廠,找到制版師傅,再制作樣衣。
此外,青陳研創本身還是紡織行業展會內“針織趨勢”展臺的策劃方,所以青陳研創每年都會收到各種紗線供應商研發的紗線新品,青陳研創會根據這些紗線的特性,做版片、成衣開發,為下游客戶提供靈感。
懂設計、又懂原料和技術,這些交叉經驗幫助青陳研創積累了落地能力,并在業內積累了一定的知名度,第一家機器人客戶便是依著這些尋來的。
2025年下半年,青陳研創正式切入機器人軟皮膚業務,團隊開始在社交媒體上發一些設計樣品的外觀,隨后前來咨詢的人越來越多。目前,青陳研創的客戶包括具身智能公司、醫療康復類企業,以及靈巧手方向的公司。
青陳研創所開發的針織面料可以做到高彈、軟韌,隨著關節彎折拉伸而不變形,像真正的皮膚一樣附著在曲面表面,還可以控制輕薄度,進行水洗、更換。
但“軟皮膚”不僅僅是覆蓋這么簡單,這其中還有很多技術難點需要逐一突破。
以手指關節為例,機器人的大拇指和手掌的連接處不似人體的指關節有一個連接的曲度肌肉,青陳研創需要利用針織結構去模擬這一處的肌肉,讓機器人的手指看起來更仿生、更自然。
還有腰部的支撐性。目前,大部分的具身機器人腰部沒有硬殼支撐,因為它需要完成扭轉、彎折等的動作。但正因為沒有硬殼支撐,從視覺上,機器人的腰部像被截斷分成了上下兩個部分,缺乏仿生性。而這部分僅依靠針織皮膚進行包裹,依然無法達成支撐。青陳研創需要額外再去尋找適合的、與面料相結合的支撐部件,而不破壞機器人本身的扭動功能。
再比如醫療康復類的客戶,會格外注重面料的親膚度、抗菌性等。以上種種問題,都有待青陳研創逐一解決。
目前,青陳研創的針織軟皮膚尚未量產上市,因為搭載該產品的新一代機器人大多還未正式發布。
工業審美與功能性
從針織設計師轉型到機器人皮膚設計師,首先需要切換設計語言。
針織成衣設計師著眼的是人,要關注服裝的風格、舒適度,通過設計去體現人的標簽、個性化,同時適配服裝穿著的場景。而與機器人對話的針織設計師,則要關注針織的貼合度、散熱、外觀以及其工業設計語言的延續。
比如,怎么通過針織的彈力設計把機器人的工業棱角、工業曲面完美地體現出來?這就如同汽車尾翼的造型設計,不同樣式承載著品牌獨有的工業審美與研發思路。因此,給機器人設計皮膚,針織設計師需要琢磨怎么和工業設計師進入同一個審美語境里。
不過,審美只是其中一面。隨著機器人走向真實的應用場景,對仿生皮膚的功能要求正在持續升級。
業界認為,如果未來機器人要真正走入人的生活,與人類進行時時刻刻的交互,它必須擁有觸覺感知能力。無論是日常抓起物品,還是看護場景下抱扶人類,它要使用多大的力度,這些都需要“觸覺”來解決。目前,市面上壓阻式、電容式、光學式等基于傳感原理的電子皮膚正在飛速發展中。
青陳研創的團隊也在研發傳感技術,即通過導電紗線等纖維,結合算法,針織皮膚未來可以實現壓力感知、接觸反饋等功能,丁罕青說:“已經在開發這個方向了,但還需要更多測試和時間。”
除了觸覺傳感,客戶提出的功能需求愈發多元,防水、防污、阻燃、耐磨損等性能逐漸成為標配。這類特殊功能,大多需要依靠功能性定制紗線來實現。但目前行業仍處于發展初期,定制特種紗線普遍存在起訂量高、供貨周期長的問題,整條配套產業鏈仍處在逐步完善的過程中。
在丁罕青看來,現階段機器人的“皮膚”更偏功能性和工業審美,未來隨著應用場景成熟,可能會出現場景化的工作服,再發展到消費端的潮牌化、個性化皮膚,“像手機殼一樣,可以隨時替換風格,變成自己的個性標簽”。
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