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)
拉薩8月12日電 題:藏族音樂博士覺嘎:在世界舞臺奏響東方故事 記者 貢桑拉姆 「和平解放、民主改革、自治區成立……西藏的每一步變革都為文化傳承開了扇窗。」中國首位藏族音樂博士覺嘎近日在拉薩家中接受記者採訪時說,他的故事,恰是西藏民族音樂從高原深處走到世界舞臺的60年。 1963年,覺嘎出生在念青唐古拉山腳下的當雄草原。彼時的草原,沒有收音機,歌聲就是日子的一部分,家鄉牧民延續「以歌傳情、以舞抒懷」的傳統。同年,出生在農奴家庭的才旦卓瑪憑著《唱支山歌給黨聽》紅遍大江南北,用高原陽光般的嗓音,讓人們真切觸摸到藏族音樂的溫度。 7歲那年,覺嘎在生產隊小學第一次聽到「新調子」——填了新詞的「民歌新唱—革命歌曲」,旋律源自祖輩傳唱的古老曲調,這也是覺嘎走進音樂之門的最初啟蒙。 「牧民們幹活時唱,過節時更要唱。」覺嘎記得,父輩們跳果諧舞時,圍成一圈,舞步熱烈、歌聲悠長,拖腔裡藏著高原的遼闊。 在牧區,他對音樂的敏感,連牧民們都嘖嘖稱奇。聽過的牧歌,他過耳就能唱;在即興表演中,他隨口就能編出新曲調。這份天賦讓13歲的覺嘎被選送到西藏師範學院(現西藏大學)文藝班,成為少數系統學習音樂的牧民孩子。 「那會兒的文藝班,沒有正規課本,老師用油印教材教視唱練耳與樂理。」覺嘎說,在校園的樹林裡,他和同學們跟著老師唱「哆、瑞、咪」。也正是那些油印紙,喚醒了他身體裡的「音樂基因」。 1985年,從西藏藝術學校畢業的覺嘎,走出高原,先後到四川音樂學院、上海音樂學院攻讀碩士、博士,後從中央音樂學院博士後工作站出站。 在接受專業音樂創作教育時,覺嘎發現西藏傳統音樂有其獨特的結構形態與技法。2007年,專輯《藏·密》獲「2007中國國際聲像博覽會」原創音樂製作金獎,作品融合了西藏傳統音樂與西方管弦樂等,讓高原韻律與古典美學碰撞出新聲。 「西藏音樂事業的發展是國家教育、文化等各項事業的縮影。」2002年起,西藏大學逐步建成從本科到博士的藏族音樂教育體系,覺嘎作為西藏首位作曲專業本、碩、博導師,為當地培養了大批音樂人才。 如今,他正帶領團隊開展「環喜馬拉雅藝術圖譜繪製」的研究,這項國家社科基金重大項目,有望今年結項。覺嘎指著書架上的《大藏經》說:「這裡面藏著多少音樂智慧,亟待我們研究整理。」 2016年,《覺嘎交響樂作品音樂會》在北京奏響時,臺下觀眾為之動容,其多部作品登上新加坡、日本、美國等地的國際舞臺。有外國樂評人曾說:「這音樂裡有東方的哲學,聽得懂,但須思索。」 「藏族音樂既是古老的,又靈動在當下。」覺嘎用60年證明,藏族音樂「基因」與現代技法結合,能在世界舞臺奏響。(完)
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