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)
銀川8月13日電 (記者 於晶)8月13日,由銀川西夏陵區管理處與中國大運河博物館聯合策劃的「中國大運河史詩圖卷展」在西夏陵博物館正式向公眾開放。此次展覽將持續3個月,通過一幅縱高3米、橫寬135米的巨幅畫卷,生動展現大運河兩千多年的歷史脈絡與文化魅力,為觀眾帶來一場穿越時空的文化盛宴。 參觀展覽的遊客。受訪單位供圖 展覽以《中國大運河史詩圖卷》長卷為展覽主體,通過運河沿線8省市15位藝術家手中的畫筆,將長卷分為古代歷史篇和新時代華章篇兩部分。上卷為「中國古代偉大創舉」,以描繪與大運河有密切關係的歷史人物為主,著重表現了中國大運河的開鑿、發展、西進、通航等歷史進程,通過「春秋爭霸,吳鑿邗溝」「雄才大略,溝通江浙」「汴河暢通,繁榮京華」「一統天下,南北交融」四個篇章,講述了大運河兩千多年的歷史,再現歷史時空中人物的時代特質及精神面貌。下卷為「新時代輝煌篇章」,以描繪大運河兩岸的山川新貌為主,通過「北國瑞雪」「冀魯高秋」「江淮綠野」「吳越花雨」四個篇章,表現中國大運河沿線一年四季不同的景致及改革開放以來的新風貌、新氣象。 這幅融合詩書畫印的藝術長卷,不僅呈現了大運河作為世界最長運河的工程奇蹟,更彰顯了其溝通南北經濟文化的紐帶作用。2014年,中國大運河成功列入《世界遺產名錄》。 作為西夏陵博物館年度重點引進展,此次展覽實現了西夏文明與運河文明兩大世界文化遺產的首次對話。西夏陵區管理處負責人表示,我們正通過「請進來+走出去」模式深化文化交流,今年已先後在上海、北京等地舉辦西夏文物巡展,並引進山西琉璃藝術特展。 「作為世界文化遺產的守護者,我們將持續擴大展覽的覆蓋範圍與深度,通過『主題巡展』『跨文化對話展』等形式,打破時空界限,讓這些珍貴文化遺產『活起來』,為增強中華文明國際影響力、推動全球文明交流互鑑貢獻力量。」銀川西夏陵區管理處相關負責人表示。(完)
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