申靜：先「深蹲」再「起跳」的創新哲學
2025-10-30 21:30 5,382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)
廣州8月12日電 (記者 王堅)今年第11號颱風「楊柳」12日仍處於逐漸向臺灣東南部沿海靠近的階段。 廣東氣象部門預計，「楊柳」將先在13日中午前後登陸臺灣東南部沿海，再於13日夜間至14日凌晨登陸福建南部到廣東東部一帶沿海；也不排除經過臺灣島南部海面後，在閩粵交界一帶沿海登陸的可能。截至12日中午，廣東東部市縣已發布颱風白色預警信號，提醒公眾注意颱風即將來襲。 據中央氣象臺觀測，「楊柳」的中心12日11時距離臺灣臺東市東偏南方向約670公裡，中心附近最大風力11級(30米/秒)，中心最低氣壓980百帕，七級風圈半徑為160至220公裡，十級風圈半徑為50至80公裡。 氣象專家表示，預計「楊柳」將以每小時25公裡左右的速度向偏西方向移動，強度逐漸加強，最強可達強颱風級(42至48米/秒，14至15級)。 廣東省氣象臺預計，13日夜間至15日，受「楊柳」影響，粵東、粵北市縣和東部海面有明顯風雨過程，高溫天氣緩解。 其中，13日夜間至14日，粵東、粵北、惠州北部、廣州北部、肇慶北部自東向西有暴雨到大暴雨局部特大暴雨(面上60至120毫米，最大雨量300毫米左右)，珠江三角洲其餘市縣有大雨到暴雨、局部大暴雨，粵西市縣有中雨、局部暴雨。 廣東省氣象局提醒，海上過往船隻、捕撈漁船需及時避風，海上作業平臺需及時撤離作業人員，海洋牧場、海上風電做好設備設施加固，海島、濱海旅遊注意安全，適時關閉園區。由於前期廣東已累積較多降水，各地需注意防範強降水導致的山洪和泥石流、滑坡等地質災害，並注意防範小流域洪水和城鄉積澇風險。(完)
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