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)
近日,「寧好•少年創變者」網格治理體驗官項目正式按下青春啟動鍵。在歷史與現代交織的百年昌平路街角,一群00後、10後們走進昌平綜合網格,深入了解並參與綜合網格的工作,與職能部門思想碰撞,攜手討論社區治理難題。新民晚報記者獲悉,該項目是由江寧路街道學生社區實踐指導站與昌平綜合網格聯合策劃並開展的,通過構建「認知-體驗-創變」三級成長體系,讓市一中學、七一中學、彭浦中學的15位學子走出課本,在派出所的接警臺前觸摸社區安全脈搏,在市場所的「明廚亮灶」監控屏裡探尋民生溫度,在城管隊員的柔性執法現場感悟治理智慧。同時,也讓他們以新生代視角為基層治理注入鮮活能量,更讓「人人參與、人人負責、人人奉獻、人人共享」的城市治理共同體理念,在年輕血脈中生根發芽。這群「少年創變者」用腳步丈量社區,沉浸式體驗社區治理。周警官詳細介紹了派出所的工作職責,少年們通過真實案例了解「110接警流程」,發現「調解鄰裡糾紛比破案更需要智慧」。在市場所,他們跟著執法人員了解「明廚亮灶」工程,看到學校後廚,學會用「望聞問切」識別問題產品。當05後少年發現,與自己對話的市場所導師竟是十年前的校友,這場跨越時空的治理傳承,被賦予了更為特色的意義。在城運中心,他們親眼見證城管隊員如何用「柔性執法」化解佔道經營矛盾,通過互動問答,解開了心中對「城管」這一職業積壓多年的困惑。他們還穿上「昌平街區志願者」橙馬甲,共同參與了昌平路志願服務日活動。在帶著問題參與各項實踐,並通過交流了解了各職能部門的職責、執法邊界後,同學們針對綜合網格拋出的議題,模擬討論了一系列「接地氣」的民生問題——老舊商住樓發生電梯困人事件,如何預防?同學們圍繞老舊電梯如何平衡日常維護突發應急,合理使用維修基金推進設備更新,「三駕馬車」形成治理合力等方面各抒己見。某菜店和行人發生衝突,是為了什麼?同學們聚焦菜店的實際需求,與周邊居民對環境改善的渴望,對如何構建「疏堵結合」的長效機制,如何激勵商戶自律等問題表達了看法。小林同學的自行車去哪兒了?同學們關注到商圈非機動車停放亂象,討論了小林自行車丟失的原因。首先,商場北側機動車數量遠高於北側,這是南北兩側機動車停放不均的問題。因此,建議在北側建立禁停區,或者派遣人員直接站在北側停車區,或者單獨找出一塊靠近商場的地方,用於非機動車或機動車的停放處。家長表示,這樣的活動很有意義,「有些部門的職能自己也了解得不多,參與這樣的活動讓孩子對身邊事有了更多的思考。通過帶著具體問題去實踐,感覺社區的事,變成了自己的事,和社區的距離一下子拉近了」。當「少年創變者」開會提建議時,職能部門的導師們都認真記錄了他們的建議,並適時地給出了點評和回應。這場青春與治理的對話讓00後和10後們理解了「社區不是別人的事」,也讓職能部門看到,年輕人的眼睛裡藏著社區治理的未來答案。每個參與者都是社區治理的「細胞單元」,每份青春創意都可能成為破解治理難題的「金鑰匙」。
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