杭州8月14日電(林波 楊佳吟)從108米高的標誌塔頂掉落,摔在地上片刻後,它再次起身蹦躂……這款「打不死的小強」是西湖大學工學院機械工程講席教授姜漢卿實驗室研發的「昆蟲尺度的軟體機器人」。 「它個頭小小的,身長僅2釐米,體重僅2克,像極了那個生命力頑強、卻也令許多人皺眉的『打不死的小強』。」姜漢卿於近日受訪時表示,這款「昆蟲尺度的軟體機器人」能在複雜的野外環境自主爬行、跳躍、遊泳,未來可以應用於搜救、水體監測等場景。 近日,在戶外的「蠕動式爬行機器人」。 (西湖大學供圖) 為何研發這款機器人? 姜漢卿表示,這款「小強」機器人非常輕巧,可以在沒有搭建電場、磁場的環境中自主運動,還能走出實驗室到戶外環境自由探索。 這款昆蟲大小的機器人為什麼這麼「能打」? 姜漢卿解釋說,這款機器人的靈感來源於昆蟲。在自然界中,昆蟲等小型生物之所以能輕盈穿梭、矯健爬行,靠的正是肌肉的高效率收縮機制,它們小小的肌肉能爆發出驚人的力量。 受肌肉伸縮的啟發,姜漢卿從力學角度出發,利用彈性力和靜磁吸力的平衡來實現機器人類似肌肉收縮的運動,「我們設計了驅動系統,塞進『小強』的小身板裡。」 據介紹,驅動系統分為兩部分,下方是嵌入軟磁鐵的線圈,上方是硬磁鐵,矽膠外殼可以產生彈力。通電後,線圈產生的磁場可以進一步增強軟磁鐵和硬磁鐵之間的靜磁吸力,同時引入洛倫茲力,實現對吸力的動態調控。 這一「磁吸+彈性」的巧妙結合,讓「小強」可以在低電壓(<4V)下產生高達210N/kg的輸出力和60%的變形率,遠超傳統技術水平。 這正是最近姜漢卿實驗室提出的全新電磁彈性體驅動機制,這一機制有效突破了柔性與微型系統中傳統驅動方式的性能瓶頸,在高輸出力、大形變與低電壓驅動之間實現了有機統一,也讓「昆蟲尺度的軟體機器人」能夠在複雜戶外環境中實現完全自主運動。 此外,這款機器人的生命力也和其它昆蟲一樣強大——能耗低,只有56毫瓦,跟小LED燈差不多。 這款機器人,在未來社會生活中有何應用? 「它們可以幫助人們做人類甚至許多機器人做不到的關鍵事情。」姜漢卿解釋說,實驗室裡幾種不同的「小強」機器人,各有所長、各司其職。 譬如,蠕動式爬行機器人,從30米的高空甚至108米高空自由落體後,還能毫髮無損地繼續匍匐前進,極限抗衝擊的能力令它非常適合在廢墟、瓦礫、狹小縫隙中執行搜救任務。未來,在地震等重大自然災害發生後,它可以被無人機從空中投放,快速滲透進入廢墟深處,尋找被困人員位置並發出信號,成為生命搜救的「先鋒兵」。 而自驅動遊泳機器人,能在自然水體中自主遊動超過一小時,未來,可以派小巧靈活的它檢測水下環境或監測汙染。(完)
看完電影《你行!你上!》,我特別慶幸兒子小時候放棄了學鋼琴,如果培養出一位鋼琴家意味著父母要付出的代價是身體長瘤子,請原諒我的自私,我寧可孩子浪費了天分也不想讓自己得病。影片從郎朗尚在娘胎講起,至其17歲登上國際舞臺,實現從天才琴童到知名鋼琴家的轉變。郎朗成功的背後站著一位偉大的父親:郎爸年紀輕輕放棄工作,自嘲「吃軟飯」,和妻子長年兩地分居,為了孩子練琴不引起「民憤」,不惜承包整幢樓的公廁打掃,一直壓抑自己情緒並平衡孩子和歷任鋼琴老師間的情緒對抗,陪讀到大洋彼岸,不僅陪讀還陪練,不僅為孩子做吃的還做義工,被孩子氣跑又折返……且不說最後長了瘤子,單就說犧牲自己最美好的十幾年,換取孩子的成功。值嗎?至少旁觀者會認為真不值。如果掌管成功的神在我兒子出生時要跟我做這筆交易,我會斬釘截鐵地說不。《你行!你上!》海報兒子從幼兒園中班起學琴,兩年後放棄。從他學琴我才知,基本功階段很枯燥,若非孩子有天分或很熱愛,全靠家長心狠才能堅持。我曾反思,為何當年狠不下心,現在他沒擅長的樂器,無法在大小活動登臺表演,會怪我嗎?幸好臺劇《俗女養成記》讓我釋然,劇中女主39歲時回顧自己小時練琴,厭煩到了想用榔頭砸琴的地步,父母后來同意她放棄,哪怕鋼琴老師不退費。在這段回憶裡,沒有對放棄學琴的遺憾,只有父母對孩子的愛和理解。在我看來,愛的記憶勝過成功。多少琴童能成為鋼琴家?哪怕成為一名專業鋼琴老師都不易。音樂和體育的專業道路均非常人能走,就算有些天分,也要吃常人不能吃的苦,冬練三九,夏練三伏;一路拜名師,全球打比賽……何況並非投入海量時間、金錢和精力就能成功。影片用郎朗和另一位美國天才琴童的命運對比告訴我們,同樣有天分又努力,被業界有話語權的人肯定,成名成家;被否定,當場瘋掉。有時,行與不行就是權威一句話。成功是倖存者偏差,是努力者中彩票。成名是絕對的好事嗎? 「天使會來,惡魔也會來」,影片中音樂教授如是說。《你行!你上!》劇照在成功學盛行的當下,我們反倒應重新審視成功。我們習慣用單一評價體系去定義成功:比如學習好、賺錢多,甚至聯姻了有錢人也算……而一個人獨立自主地過一生,善待自己和他人,算不算成功?一個家庭,父母慈、子女孝,充滿溫馨的愛和理解,算不算成功?「行就上」是成功,「知不行而不上」是不是成功?一個人最大的成功,就是不讓別人來定義自己。
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