第五屆海絲中央法務區論壇將在廈門舉辦
2025-11-03 22:19 2,756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)
今年7月以來 我國北方地區出現多輪強降水過程 降水落區高度重疊 其中，7月23日至29日 青海、甘肅、內蒙古、京津冀 東北地區等地的部分地區 出現暴雨到大暴雨 河北、北京等地局地出現特大暴雨 北方多地降水持續時間長 局地雨強大 累計降水量大 部分站點出現超歷史的 極端強降水並導致嚴重災害 為什麼最近雨反覆下在華北西北等地？ 據中央氣象臺首席預報員陳濤介紹，近期北方強降水過程與大氣環流異常有直接關係。7月以來西太平洋副熱帶高壓強度偏強、位置偏北並穩定維持，副熱帶高壓西部和北部邊緣偏南暖溼急流強、大氣不穩定性高，產生有利於北方持續性強降水過程的水汽和熱力環境條件。 圖源：「中國氣象局」微信公眾號 此外，7月中下旬副熱帶高壓南側洋面熱帶系統活躍，也額外加強了向北方地區的水汽輸送。副熱帶高壓北部邊緣的西風帶短波槽等天氣系統活動較為頻繁，在北方地區重複造成多次降水過程。 圖源：「中國氣象局」微信公眾號 與此同時，地形性降水特徵顯著。在穩定的天氣形勢下，西北、華北地區在陰山、太行山、燕山山區地形影響下，偏南暖溼氣流在山前地區易形成抬升和輻合，有利於在山前地區重複出現多次強降水天氣過程，導致北京、河北等地累計降水量較歷史同期明顯偏多。 作者：劉倩 來源：「中國氣象局」微信公眾號
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