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)
8月4日電 據「北京應急」微信公眾號消息,8月4日13時00分,北京市升級發布暴雨紅色預警信號。預計今日午後開始,北京市將出現強降雨天氣,最強降雨集中在4日18時至5日05時。北京市防汛指揮部啟動全市防汛一級應急響應,請市民注意安全防範。 請市民非必要不外出,確需出行人員關注出行提醒,遇有積水路段請勿涉水行車,不要在低洼路段和區域停放車輛。請企事業單位除保障城市運行、民生服務等外,非必要不要求員工到崗上班。停止有組織的文旅活動和文化藝術培訓、室內外體育賽事活動及體育運動類培訓活動,並做好人員的安全疏散工作。學校停止全部線下教學活動和野外教學活動,培訓機構停止全部線下培訓活動,妥善安置、安全轉移相應滯留人員。在建工地停工,及時轉移、妥善安置相關工地人員。停止涉山涉水戶外旅遊,關閉所有景區、公園、林場,民宿和民俗戶停業,遊客疏導勸返,並做好受威脅遊客疏散避險。重點危險區域和主要搶險救援道路將實施臨時交通管制措施,必要時將採取地鐵、公交停運措施。涉及山區地質災害沿線和途經洪水區域的火車將及時採取停運、折返或迂迴等措施。 請山區險村險戶、滯留遊客、城區危舊房屋、低洼院落等受威脅人員,要服從安排儘早轉移,避險轉移後未經允許不得返回,遇有緊急情況請及時撥打110或119。
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