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2025-10-30 13:50 1,598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)
當渤海灣的潮聲漫過防波堤，海河像一條綴滿星光的緞帶，在津沽大地上舒展腰肢——這條承載著九河奔湧的「母親河」，正以千年不息的流淌，訴說著一座城與水共生的傳奇。天津，這座因水而生、伴水而興的城市，用河海交匯的獨特身姿，在「何以中國」的時代叩問中，寫下了一份關於「人水共存」的中國答卷。 河海相擁的自然稟賦，為天津鋪就了文明誕生的底色。海河作為華北最大水系，承擔著「九河下梢」的自然使命，而渤海灣的潮汐律動，則賦予這片土地兼容並蓄的生態特質。「因河而城，應時而興。」從古代聚落遺址到近代港口遺蹟，水的印記深深鐫刻在城市發展的年輪中。這裡的先民們早早懂得，水既是生存的饋贈，也是需要敬畏的力量。他們沿河而居、依港而商，在防洪治水與利用水資源的實踐中，逐漸形成了適應自然、改造自然的生存智慧。這種智慧不是對自然的徵服，而是與水的對話，是在尊重自然規律基礎上的順勢而為。 從「依河而生」到「向海圖強」，天津的發展軌跡始終貫穿著「人水共存」的辯證思維。歷史上，天津憑藉海河漕運成為北方重要商埠，「曉日三岔口，連檣集萬艘」的盛景，正是合理利用水資源的生動寫照。近代以來，隨著海洋文明的演進，天津開啟了向海發展的新徵程，但這種「圖強」從未以犧牲水環境為代價。相反，一代代天津人在治河、護海的實踐中，不斷深化對人水關係的認識。他們築堤防洪卻不阻斷水系流通，開挖航道更注重生態保護，讓河流與海洋始終保持著自然的呼吸節奏，人類在與水的和諧互動中實現進步。 當代天津的城市更新實踐，更是將「人水共存」的理念推向新高度。「以文潤城，引領城市更新」的發展思路，讓河海文化成為城市建設的靈魂。在海河兩岸，昔日的工業區變身生態廊道，汙水處理廠與濱水公園有機融合，防洪堤壩化身市民休閒的親水平臺。這種「治水」與「造城」的同步推進，體現的正是對水生態系統的整體考量。八集系列專題片《河海津韻》，深挖河海文化內涵，既是對歷史智慧的回望，更是對當代實踐的總結。在濱海新區的發展圖景中，臨港溼地公園成為候鳥棲息的樂園，人工島建設嚴格遵循海洋生態紅線，讓「向海圖強」的雄心始終在生態保護的框架內有序展開。 河海文化孕育的「人水共存」理念，不僅塑造了天津的城市品格，更彰顯了中華文明的精神特質。在天津，水不僅是自然資源，更是文化符號。漕運文化中的誠信精神、碼頭文化中的包容特質、海洋文化中的開拓意識，皆由水而生、因水而興。這種文化基因讓天津人深刻理解：人類與水的關係，從來不是簡單的利用與被利用關係，而是命運與共的共生體。當海河上的遊船與貨輪各行其道，當渤海灣的漁民與護鳥人守望相助，當城市的發展藍圖始終給水流留足空間，我們看到的正是「天人合一」理念的當代詮釋。 從海河之濱到渤海之畔，天津的河海交響仍在繼續。這座城市用數千年的實踐證明，文明的誕生不必以徵服自然為代價，發展的進步可以與生態保護同行。在「何以中國」的時代追問下，天津的「人水共存」智慧給出了清晰答案：唯有尊重自然、順應自然、保護自然，在與山河湖海的和諧共生中汲取力量，才能讓文明的長河奔流不息，讓發展的成果惠及子孫萬代。這，正是河海孕育的中國智慧，也是面向未來的文明啟示。 (好評中國系列評論欄目由中國網際網路發展基金會中國正能量網絡傳播專項基金資助支持) 來源：紅網 作者：孟寧
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