李穩根：兩次「轉身」 煉成電力電子「小巨人」
2026-02-25 12:32 9,523次浏览杭州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)
8月8日晚，甘肅召開蘭州榆中縣山洪災害新聞發布會，介紹救援最新進展、群眾安置和傷員救治等情況。 發布會上，相關負責人介紹，蘭州市榆中縣遭遇強降雨，導致城關鎮、馬坡鄉、小康營鄉、夏官營鎮4個鄉鎮發生山洪災害，已造成10人死亡、33人失聯。 這次榆中縣大暴雨天氣，降水量較大的地方在榆中縣南部的8個鄉鎮，興隆山、城關、小康營3個氣象觀測站突破2002年建站以來日降水極值，其中，興隆山氣象觀測站在15小時的降雨量達到全年的56%，為榆中縣歷史罕見，破壞性極大。榆中縣此次強降水過程有以下特點： 一是持續時間長，累計雨量大。 興隆山氣象觀測站降水7日18時至8日9時持續15小時，累計雨量為220.2毫米，達到榆中縣年降水量(382.6毫米)的56%； 城關氣象觀測站降水從7日18時至8日12時持續18小時，累計雨量156.9毫米，達到榆中縣年降水量的41%。 二是強降水時段集中，小時雨強大。 興隆山氣象觀測站從7日18時至8日1時，6個小時出現大於20毫米的短時強降水，最大小時降水量36.4毫米，3小時最大降水量93.4毫米，超過了榆中縣8月平均降水量； 城關氣象觀測站有3個小時降水量大於20毫米，最大小時降水量43.4毫米，3小時最大降水量82.3毫米。 三是空間分布不均，極端性強。 強降水主要集中在榆中縣城及南部，相鄰3個氣象觀測站超過100毫米，其餘氣象觀測站降水量在30~100毫米之間，具有非常明顯的局地性。 興隆山站220.2毫米、城關站156.9毫米以及小康營站105.2毫米，均為3個氣象觀測站自2002年建站以來日最強降水，具有非常強的極端性。
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