從動起來到用起來 工業機器人提速上崗
2025-12-08 04:51 5,634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)
昆明8月5日電 題：雲南鋦瓷匠人巧手再造 令瑕品煥新出彩 作者 黃興鴻 冮夢迪 張馨怡 「下鑽要穩，這不僅是修復，更是延續器物的生命。」4日，在雲南昆明瑞鼎軒鋦匠坊，58歲的付忠華悉心指導來自西安的14歲男孩侯蘇喆。看到將一枚枚小鋦釘嵌入瓷杯鋦孔，原本破碎的杯子修復後變得更美觀，侯蘇喆稱要用心學習並傳承好歷經數千年的鋦瓷技藝。 「沒有金剛鑽，別攬瓷器活，這句話就來自鋦瓷行當。」付忠華介紹，鋦瓷伴隨土陶產生而誕生，有數千年歷史。《清明上河圖》中有鋦匠街頭作業的場景，足以說明這項技藝在當時已成熟流行。 8月4日，付忠華(右)指導侯蘇喆(左)鋦瓷。黃興鴻 攝 付忠華稱，在陶、瓷使用過程中，難免會造成破碎、開裂、缺角等情況發生。中國匠人們發明了「金剛鑽」和「鋦釘」，總結出鋦瓷技藝，繼而產生了鋦補修復陶瓷這一行當。傳統鋦瓷多用鐵、銅等金屬製作鋦釘，「鋦活秀」中還會用到金、銀等貴金屬。他會結合器物紋理設計圖式，鋦上饕餮紋、書法、花、鳥等圖案，讓修復後的器物更具美感。 付忠華可謂出生鋦瓷世家，其祖輩明末帶著鋦瓷技藝從南京搬遷至地處中國西南的雲南生活。他從小耳濡目染，並掌握了該項技藝。 不過，年輕時的付忠華並未專注鋦瓷，其先後涉足餐飲、茶葉、翡翠、汽修等20餘個行業。2002年，他開始做茶葉生意，一位茶友的兩個茶壺摔壞，經他妙手一鋦，原本已瑕的壺更具美感。此後，不少朋友都慕名而來請他鋦茶壺、茶杯等。看到鋦瓷仍受市場歡迎，2007年，付忠華全身心投入鋦瓷，併到中國多省對鋦瓷展開深入調研。 2015年，付忠華首創「玉鋦」技藝，將翡翠、黃龍玉、南紅瑪瑙等特色玉石作為鋦補材料，結合器皿色彩與用戶需求進行個性化雕琢，在保障實用功能的同時，增加其藝術性。此外，將青銅文化融入鋦瓷文化，讓兩種優秀的傳統文化相得益彰。他的多件作品在比賽中獲獎；作品《殘貼》被中國工藝美術博物館永久收藏。 8月4日，鋦上銀和銅圖案的建盞。黃興鴻 攝 「鋦瓷，是對器物的再創造，除了細心耐心，還要精心設計，這樣的鋦瓷才具有靈魂。」付忠華稱，他的客戶普遍中國各地，其每年要鋦逾500件器物，其中三成是完好的，客戶想要的是錦上添花，讓器物更具藝術價值。 侯蘇喆因好奇摔碎的碗是否可以復原，上網尋求答案了解到鋦瓷文化並結識付忠華，專程利用暑假到昆明學藝。經過3天學習，他對鋦瓷技藝產生濃厚興趣，表示要拜付忠華為師。 鋦瓷技藝是雲南省非物質文化遺產代表性項目，付忠華是該項目的省級代表性傳承人。 截至目前，付忠華已培養出50餘名徒弟，其中4人獲評區級代表性傳承人、1人獲評雲南省工藝美術大師、7人獲評雲南省民間工藝大師、4人獲評雲南鋦瓷工藝大師。他計劃70歲前徒弟達200人，讓技藝火種持續傳遞。 8月4日，付忠華的部分「玉鋦」作品。黃興鴻 攝 付忠華稱，雲南這片熱土，為其創作提供了源源不斷的靈感及素材。下一步，將在鋦瓷中融入古滇青銅文化、瓦貓文化等，並著手與建水紫陶、宜興紫砂的大師聯名推出玉鋦茶器，讓鋦瓷技藝成為激活其他傳統產業的文化密碼，提高產品附加值。 為推動鋦瓷文化的系統性傳播和技藝傳承，付忠華計劃在昆明成立鋦瓷博物館，展示300餘件明代以來的鋦瓷精品，並開展相關研學活動。 「我將不斷提升鋦瓷技藝，讓鋦瓷在新時代綻放『瑕品煥新、文化生輝』的獨特光彩。」付忠華如是說。(完)
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