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)
「現在這邊停車規範多了,環境也好了不少!」8月8日,金山區漕涇鎮花園居民區的居阿姨,指著新改造完成的停車場,由衷稱讚。改造前的路面這個嶄新的停車場位於漕涇鎮中一西路188弄,曾是一片「老大難」區域,路邊坑窪不平,年久失修的路面甚至長出了雜草。作為漕涇鎮2025民生實事項目之一,這裡的改造牽動著周邊居民的心。如今,隨著中一西路188弄停車場及周邊道路修整工程推進,總面積約2200平方米的區域終於迎來「華麗蛻變」。工作人員正在安裝限位器當天上午,工作人員正忙著在停車場安裝限位器,劃分整齊的停車區域一目了然。「下午就能投入使用,預計可容納30輛車停放。」項目負責人介紹。居民顧先生深有感觸:「以前開車進來,就怕磕著碰著,到處是塵土。現在路平了、乾淨了,心裡別提多踏實!」隨著修整工程的推進,不僅停車場環境得到了提升,入口坑窪路面也被重新鋪平,附近炒貨店的老闆娘張女士欣喜地發現:「改造後不僅道路變寬了,來店裡的顧客也多了!」 新安裝的電動車停車棚精準對接居民「急難愁盼」的,還有新增的電動自行車充電設施。目前,花園新村2號樓、中一西路91弄及276號區域,嶄新的電動車停車棚已全部安裝到位,小區的電動車有了專屬的「家」。「接下來我們會加快充電樁安裝進度,讓居民充電更安心、更放心。」花園居委會副主任林佳燕表示,社區將持續以民生實事為抓手,通過提升老舊基礎設施,讓居民生活的「小環境」更舒心,助力城鎮發展的「大民生」更有溫度。
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