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)
當前,我國城鎮化正從快速增長期轉向穩定發展期,城市發展正從大規模增量擴張階段轉向以存量提質增效為主的階段。實施城市更新行動,是推動城市高質量發展、不斷滿足人民美好生活需要的重要舉措。廣州應採取針對性措施,高質量推動城市更新,加快城市「三生」(生產、生活、生態)共進,更好地構築「產城人」融合發展的新局面。 其一,激發城市空間新活力。城市空間兼有物理承載和價值產出意義。基於此,對城市空間的調整應指向空間產出的優化,以實現「產城人」融合目標。從產業產出的空間視角看,產業空間的調整將促進城市更新治理的優化。一是依託城市原有產業基礎和資源優勢,為戰略性產業集群創設適宜空間,為數字經濟、智能製造、綠色能源等新興產業營造生長空間,合理配置土地資源、交通設施、公共服務等要素,為產業升級發展提供有力支撐。二是通過產業布局調整等方式,促進產業與城市空間的互動和融合。例如,將老舊工業區改造為文化創意產業園區或現代科技產業園區等。三是加強產城融合示範區建設,以此引領和帶動「產城人」融合發展。 其二,提升城市更新風險治理效能。城市更新是推動城市治理現代化的重要抓手。著眼於風險防範與治理,可從以下幾方面展開。一則,構建政府主導、企業參與的風險管控機制。由政府主導、規劃統籌,搭建管理平臺;企業及其他專業力量參與其中,提供專業技術和風險防控信息資源。二則,加強風險監測與評估。監測識別可能存在的各類風險,並進行全面深入的評估。特別要重視城市產業風險與自然災害風險的識別、評估、預警和幹預。三則,強化風險意識與認知。注重「人防」力量的使用,有效提升市民群眾對更新治理風險的認知,使其成為推動「產城人」融合的重要依託力量。 其三,完善城市更新治理制度。要切實以「產城人」融合為實踐導向,在城市更新規則中融入「產城人」融合目標及要求,確保更新改造活動在制度框架中運行。第一,注重統籌規劃和政策扶持,加強城市更新治理制度建設。在城市更新規劃中明確「產城人」融合的發展目標、空間布局和產業定位等;通過財政補貼、稅收優惠、土地供應等政策措施,支持融合發展。第二,制定關於產業發展與升級、人才「引育用留」、生態環境保護和綠色發展等相關制度,為城市更新治理提供可操作、能落地的規則指引。第三,加強監測評估制度建設。建立健全融合發展的監督評估規則,及時對城市「三生融合」發展情況開展評估分析,發現和糾正偏差,適時調整城市更新治理策略。 其四,加強責任落實及部門協作。城市更新,不是簡單的「除舊布新」,而是著眼於滿足人民群眾對美好生活的嚮往、激發城市發展潛能活力、提升城市安全韌性的系統工程。所以,需要明確各職能部門職責範圍、工作內容,加強部門間協作和配合,完善城市更新治理體系,統籌各方合力。要根據「產城人」融合的具體任務和目標,確定對應部門的職責範圍、工作內容;建立跨部門的協調機制,加強統籌和日常協調,確保信息暢通;建立跨部門的信息共享平臺,推動信息共享和溝通協調,實現更新改造項目情況的實時更新及互通有無,減少「信息遺漏」與「信息失真」;針對複雜問題,整合各方力量和資源,共同研究形成綜合性解決方案。 其五,匯聚多方力量參與。引入社會力量和市場機制參與城市更新實踐,形成多元共治的城市更新治理格局,有助於充分提升治理效能,實現「產城人」融合發展目標。一則,充分聽取各方意見,協調各方利益訴求,有助於在達成城市更新改造目標的過程中解決遇到的問題,助力「三生融合」。二則,多方參與城市更新治理,推動治理資源下沉基層,有助於激發城市更新治理的內生動力和內在活力。三則,多方主體廣泛參與實踐和監督,形成合理的矛盾化解長效機制,為「產城人」融合提供持續的動力和保障。 【作者系中共廣州市委黨校文獻信息中心副教授。本文為該校2025年度新型智庫及黨建研究基地(中心)課題「基於『產城人』深度融合的廣州存量空間開發利用研究」的階段性成果(項目編號:ZDZKT202501)
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