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)
武漢晚報訊(記者趙萌萌 通訊員張素華 汪崢)「沒想到足底疼,治療腰,效果卻特別好,真神奇。」近日,60歲的王阿姨在體驗了中醫特色的火熨術和棍針治療後,困擾自己多時的足底疼痛,得到明顯緩解。 王阿姨長期從事體力工作,不知何時起,足底經常疼痛,嚴重時甚至影響走路。近日,王阿姨趁著休息,來到武漢第三醫院中醫科就診。 該科主任醫師黃威博士接診後,經過細緻檢查判斷,王阿姨是因為腰椎問題引發了足底疼痛。「中醫講究人體是整體,面對有些症狀,會採取上病下治、下病上治的方式,王阿姨的情況就是屬於需要下病上治。」 確認王阿姨的病症源頭後,黃威為其開具了棍針松解和火熨術的治療方法。「棍針可以松解撥開疼痛肌肉群,火熨術則可以行氣活血、通絡止痛。」該科主管護師葉靜為王阿姨進行了兩種治療。經過1個小時治療後,王阿姨足底疼痛症狀得到顯著好轉。 黃威提醒:炎熱夏季,腰腿疼人群要避寒防潮,空調溫度最好不要低於26℃,避免冷風直吹腰腿部;潮溼環境可貼暖寶寶或用護具保暖。儘量避免久坐,以不超過1小時為佳,可選擇散步、遊泳等溫和運動。在飲食調護方面,少吃生冷食物,可適量吃核桃、山藥等強腰食物,補充鈣和維生素D。若疼痛加重,可熱敷緩解,持續不適,則儘早尋求專業醫生指導。
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