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9日,成都世界運動會興隆湖湖濱賽場,西班牙運動員蒙特阿古多坐在裝好「龍頭龍尾」的中式龍舟裡,和隊友一槳一槳奮力划動,追逐著前方的中國隊和印度尼西亞隊;幾十公裡外,世運會成都七中東部學校田徑場裡,中國選手姚賽東在棍網球——一種起源於北美洲的古老運動——和小組最強的對手加拿大隊比賽時尋找著進球的機會。 這兩種起源於不同大陸的傳統運動,踏著世運會浪潮,在現代蜀地自然交匯,碰撞出奇妙火花。 2025年的這個夏天,在成都世運會賽場上,古老悠久的「老運動」依舊讓「老觀眾」著迷,而未曾見過的「新運動」也引發了「新觀眾」的好奇,非奧體育項目的跨國互動、體育文化的對話交流,讓全民參與體育增添了新的「切入點」。 小眾項目注重交流與延展 運動項目相對「小眾」,或技術要求稍顯「刁鑽」,自1981年首屆世界運動會在美國聖克拉拉召開,一直到44年後的今天,「世運會」一直以「奧運會預備役」的品牌形象為人所知。 根據現行《奧林匹克憲章》,運動項目想要進入人類體育最高等級奧運殿堂,需要達到全球參與國家或地區的數量「門檻」。對於諸多流行範圍較小運動項目而言,這無疑是最大挑戰。而四年一度的世運會,正是這些小眾項目展示魅力、推廣普及、融入世界的最好平臺。 起源於義大利、發展於德國的浮士德球1985年就進入世運會項目行列。在世運會歷史上,德國是在這個項目上成績最好的國家,其次是奧地利隊和巴西隊。但即使如此,浮士德球的傳播範圍仍然很小,甚至在這些「優勢」國家也仍屬小眾項目。 「我的國家是足球國度,玩浮士德球的人不多。」巴西運動員加布裡埃爾·佩特裡·赫克對中青報·中青網記者表示,在巴西,大概只有1000多人是浮士德球球場的「常客」,大部分巴西人更喜歡足球、排球等熱門運動。 來自德國的大學生運動員約翰內斯·榮格勞森也表示,儘管浮士德球在德國被發揚光大,但其流行程度仍舊堪憂。「世運會對於我們的項目來說意義重大。」榮格勞森說,「我們都不是專業選手,平時會打一些國家比賽。參加這樣世界級的國際大賽,是向全世界展示這項運動的最好機會。」 回顧世運會浮士德球的歷年參賽國家,都僅有歐洲和美洲國家。成都世運會,浮士德球首次「登陸」中國,一個新的小眾項目就此走進了中國人、亞洲人的視野當中。「希望通過這次世運會,能讓更多中國人愛上我們的項目。」榮格勞森說。加布裡埃爾則表示,如果有中國的參與,小眾項目將能更快地步入全世界的大舞臺。 「軟式曲棍球進入中國的時間並不長,我們的隊伍今年2月才正式組建,這次的目標主要是向歐洲強隊學習。」中國軟式曲棍球國家隊助理教練商亮宇對記者表示,作為流行於北歐的小眾項目,該項目已經逐漸被中國體育界所接納。如今,北京、上海等地的「體育入校園」中有了軟式曲棍球的課程,上海多個高校還組織了區域聯賽。 「不少現在的運動員和參與者都從曲棍球、冰球項目轉項而來。」商亮宇說,「新項目進入國內後,給此前的『老項目』的運動員提供了更多機會,也是體育多元性與延展性的最好體現。」 世運項目背後的文化共鳴 「我們不必非得與某個具體的人對抗,我們的敵人就是自己。在武術裡,我們稱之為『心魔』,我就是在對抗它。這是我最喜歡武術的一點,這比單純的對抗性運動更有吸引力,其藝術性、哲理性太過於博大精深。」——這段話並非來自我國某位武術大師,而是來自一個義大利人,參加成都世運會武術套路男子南拳—南棍比賽的達裡奧·斯特魯蒂。 斯特魯蒂小時候在電影中看到了成龍和李小龍的武打動作,開始對武術這一中國傳統體育項目產生了濃厚興趣。隨著學習訓練的不斷深入,酷炫的動作之外,武術背後蘊含的哲學道理和文化精神也深深吸引了他。 「我父母並不支持我繼續練習,但我跟他們說,『求求你們了,武術已經刻在我的骨子裡了。』那時我甚至會背著他們偷偷出去練武術。」斯特魯蒂告訴記者,「武術是如此的宏大、純粹、深奧,蘊含了太多精髓,成為了我的精神指引。」 外交學院體育對外交流研究中心主任周慶傑表示,武術這樣古老的體育運動,在國際賽場上代表的並不僅僅是運動形式本身,更重要的是不同國家和地區之間的「文化共鳴」。 「以武術和龍舟為例,武術的動作和思想中包含了中國傳統『陰陽』哲學,龍舟又是來源於紀念屈原,最終形成了節慶文化現象。廣義『儒家文化圈』之外的選手練習武術,和我們中國人參加棍網球、軟式曲棍球一樣,是思想共振、文化交融的體現。」周慶傑說。 來自巴西的米歇爾·席爾瓦·多斯桑託斯,最喜歡武術中的動靜結合、剛柔並濟,這與巴西傳統文化中單純的「熱烈」並不一樣。和她一起參加女子長拳—劍術—槍術的法國人茱麗葉·沃謝茲則認為,來參加世運會,是讓所有武術運動員匯聚一堂,既是運動技術的切磋,也是思想的碰撞。 「我們武術運動員互相之間都認識,國際性大賽給我們創造了交流分享的平臺。」代表中國隊奪得男子長拳—刀術—棍術冠軍的高久尚說,「未來肯定要讓更多人知道武術、喜歡武術文化。」 世運樣本反哺全民健身 來自愛沙尼亞的桑德·馬吉目前住在上海,工作之餘,他在上海開辦了軟式曲棍球俱樂部,目前已有不少小學員加入。「軟式曲棍球的場地要求並不高,技術動作門檻也低,很適合小孩學習。」桑德說。榮格勞森告訴記者,浮士德球與排球類似,但操作更簡單,對場地的要求也更低,「有塊草坪就能打」。 周慶傑表示,相對於許多奧運會項目場地要求高、入門困難等特點,世運會中的很多項目「離老百姓更近」。「目前來看,世運會的許多外國傳統項目很適合在中國民間普及開來。」周慶傑說,「很多非奧項目在特定地區的觀眾群體很龐大,其開展形式也更『日常』,世運會給這些項目提供了廣闊的空間。」 飛盤、撞球、壁球等「潮流性」的世運會項目已經在中國越來越受歡迎。未來,場地要求簡單的軟式曲棍球、浮士德球等項目也很有可能加入這個行列。本屆世運會開幕之前,成都市組織了各類世運會項目體驗活動,世運會結束後,包括三岔湖馬鞍山賽場在內的不少場館也將保留其舉辦項目的特色,向群眾開放如皮划艇、滑水等項目體驗活動。 「可以說,成都世運會的舉辦,也給全民健身注入了新活力。」周慶傑表示,世運會上的「新奇」小眾項目,為體育愛好者豐富了參與體育的途徑,也讓更多未曾參與過體育活動的群眾看到「加入」的可能。 「就本質而言,體育運動是需要全民參與、全球參與的。只有大家都參與,一項體育運動才有發展與存續的可能。而這不可能完全依賴奧運會、世錦賽一樣的高水平的競技體育賽事。讓更多的運動項目多維度發展、大範圍傳播,是世運會這個關注『小眾』的國際賽事的意義所在。」周慶傑說。 天府公園內,浮士德球比賽的場邊,開學將要上二年級的戴盛懷看得興奮不已,他跟媽媽說也想要「玩球」——世運會確實正在努力讓體育回歸「人本」,吸收更多的新鮮血液,加入到這些「少見的」小眾項目當中。 中青報·中青網見習記者 李梓昂 記者 梁璇 來源:中國青年報(2025-08-12 08版)
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