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)
2024年盛夏的一個深夜,上海市心理熱線962525普陀區接線點依舊燈火通明。普陀區精神衛生中心黨員心理治療師葛方梅像往常一樣守在電話旁,她隨時準備接聽那些需要幫助的聲音。急促鈴聲裡的絕望信號突然,一通急促的電話鈴聲打破了夜的寧靜。電話那端的女孩自稱小李(化名),聲音微弱、情緒低沉,語氣中帶著無法掩飾的絕望。她說自己已連續幾個晚上沒睡著,心情沉重、精神疲憊,還補充道曾患過抑鬱症,最近情況更糟,甚至為求片刻安寧,吃下了大量安眠藥物。儘管小李堅持沒有自殺念頭,冷靜地表示「不必告訴家人」,解釋只是「為了能好好睡一覺」,但葛方梅從她的聲音裡捕捉到了危險信號。溫柔堅定的生命呼喚「我在乎你的生命。」葛方梅堅定地說。生死攸關之際,她沒有放棄任何希望,耐心溝通,試圖安撫小李的情緒,讓她保持清醒。小李反覆強調獨居且不願打擾家人,可葛方梅深知,真正的關愛不是讓人孤立無援,而是關鍵時刻伸出援手。「我能理解你不想麻煩別人,但請記住,不是所有人都不在乎你。」葛方梅的語氣溫柔又堅定,她要用這聲音傳遞溫暖,融化小李心中的堅冰。與時間賽跑的救援接力多次努力後,葛方梅終於獲取了小李的聯繫方式和住址,立刻向熱線管理員匯報,請求協助報警,同時繼續在電話這端盡力確保小李清醒。然而,電話那頭的聲音逐漸微弱,最終陷入沉默。那幾秒的靜默像一場無聲的風暴,讓小葛心跳加速,內心滿是不安,她緊盯著電話屏幕,默默祈禱。幸運的是,當地警方接到報警後迅速行動,及時趕到小李住處。經緊急救援,小李生命得以保全,被送往醫院接受專業治療和安撫。平凡舉動裡的生命重量事後,小李對葛方梅表達深深感激:「謝謝你,真的是我最需要的時候你在這裡。」葛方梅用柔弱雙肩挑起生命重擔,詮釋「醫者仁心」的深刻內涵。正是這些默默無聞的工作者,用聲音傳遞溫暖,用行動守護生命,用平凡力量點亮無數人希望之光。他們或許沒有耀眼光環,但每一通電話、每一次傾聽、每一句安慰,都可能成為他人的「生命轉折點」。柔肩挑重擔,「醫」路綻芳華。這條永不打烊的「生命線」,正是無數像葛方梅這樣的黨員志願者用初心與堅守編織的溫暖之網,守護著需要關懷的靈魂。
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