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)
在遼寧省朝陽市,紅山、化石、三燕、紅色「四大文化」交相輝映,共同組成這一中華文明最早起源地之一。日前,2025朝陽研學遊(上海)線路發布推介活動在滬舉辦。推介官們用詳盡的介紹和真誠的語言誠邀全國遊客走進朝陽,體驗澎湃激越的文化脈動和悠久燦爛的歷史文化魅力。 牛河梁紅山文化遺址作為古國時代第一階段典型代表,將中華文明起源推進到距今5800年前,這些寫進《中國歷史》教科書的文明印記,正與上海博物館舉辦的「紅山文化古國文明特展」隔空對話。 朝陽是世界中生代古生物化石寶庫,世界上第一隻鳥從這裡飛起,第一朵花在這裡綻放,被譽為「白堊紀的龐貝城」。朝陽也是三燕古都,前燕、後燕、北燕在這裡建都近百年,是金庸筆下的「傳奇慕容,華夏一脈」,是古遼西走廊草原絲綢之路的東部重要樞紐,三燕文化在這裡孕育而生。 不僅如此,朝陽還是國歌《義勇軍進行曲》創作的素材地、抗聯將領趙尚志的出生地、遼瀋戰役後勤保障地,紅色文化源遠流長。活動展示環節還特別設置了兩大展示區域,在上海博物館東館室內聚焦紅山文化主題展陳,吸引大量遊客參觀;在戶外展區,由各縣(市)區布展,展示了朝陽特色文創、紫砂、化石、剪紙等產品。
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