事事關心 | 中國守護繪就「象」往家園
2025-11-11 13:46 9,195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)
中方積極助力南非提升職業教育水平 「為南非製造業人才培養提供支撐」 「看！『冰墩墩』！」來自南非莫帕尼職業技術學院的青年教師穆卡瓦殊向記者展示她的作品，「雖然還不完美，但它是我用數控工具機實訓課學到的技能設計製作的，是獨一無二的。」近日，穆卡瓦殊和其他十幾名學員在南非英德拉技術測試中心度過了充實的一周。在中國老師的指導下，他們在數控工具機實訓課上完成了從三維建模到工件加工的全流程學習和操作。 穆卡瓦殊製作的「冰墩墩」通體銀白，形象生動，拿在手裡沉甸甸的。她說，作品背後是編程、建模、數據及機械校準、工具機操控等一系列工序。「這樣理論和實踐相結合的課程是我們特別需要的，我要把學到的技能帶給我的學生們。」穆卡瓦殊表示。 穆卡瓦殊參加的南非職業技術學院教師數控加工技能培訓項目於2024年3月啟動，由南非高等教育與培訓部聯合南非中國文化和國際教育交流中心、杭州科技職業技術學院、浙江工貿職業技術學院共同實施，吸引了南非多地10所院校的上百名教師參與。項目通過引進中國數控工具機、選派中國職教老師赴南非現場教學等方式，助力南非提升職業教育教學水平。 35歲的曼乎伯來自南非新堡市馬朱巴職業技術學院，在數控工具機實訓大廳，他和幾名學員跟著中國老師完成了數控工具機檢查。「我們每隔一周就會來這裡學習，共學習9周。」曼乎伯對記者說，「中國老師的教學方案很棒，用生動的語言講授數控技術知識。課程設置也很豐富，包括理論講解和實際操作，每次結課前還會組織學員們一起討論，我們的實操水平提升得很快。」 南非高等教育與培訓部工業與製造業培訓署署長莫克戈特桑表示，數控工具機技術是國家工業化發展的基礎，中國在這一領域擁有豐富的經驗和先進的技術。「相信在中方相關院校及機構的幫助下，南非職業院校教師的數控技能將得到顯著提高，他們將為南非製造業人才培養提供支撐。」莫克戈特桑說。 南非政府高度重視職業教育，提出到2030年職業技術類學院在校人數達到250萬的目標。中方與南非在多平臺、多領域積極展開職業教育合作。來自杭州科技職業技術學院的李嘉寧已連續兩年赴南非擔任數控工具機培訓項目主講教師。他表示，學員們學習熱情很高，學習能力較強。在南非中國文化和國際教育交流中心主任陸志雷看來，中南職業教育合作已成為兩國務實合作的一大亮點。 數字經濟、綠色能源是南非未來發展的重點方向，相關領域的人才培養也成為中南職教合作的重要內容。近5年來，中企與南非多所院校聯合開展大數據、電子商務、人工智慧及雲計算等專業人才培養，培訓規模超過1500人次。依託中企在南非承建及運維的風電、光伏等基建項目，中南建立職教領域校企合作機制，不少中企提前「預訂」南非職業院校的學生，通過項目實習及派遣赴華進修等形式持續培養南非技術人才。 南非高等教育與培訓部副總司長薩姆爾·尊古曾赴中國多地考察，他表示，中國職業教育的發展成就令人讚嘆，南非與中國的職業教育合作擁有廣闊前景。 (本報約翰尼斯堡電) 人民日報 本報記者 鄒 松
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