西安8月13日電 (記者 阿琳娜)記者13日從西北工業大學獲悉,該校空天結構技術重點實驗室張衛紅院士團隊與香港城市大學呂堅院士、香港理工大學王鑽開教授合作,在軟體機器人領域取得了新進展,成功開發出一種基於新型電活性聚合物的多功能機器人,有望滿足複雜結構和極寒環境下的應用需求。 據介紹,電活性聚合物是一類可在電場作用下產生大幅度形變的智能材料,廣泛應用於人工肌肉、軟體機器人等前沿領域。隨著應用場景的不斷擴展,機器人對系統的多功能集成能力提出了更高的要求。傳統電活性聚合物往往僅具備電致變形功能,難以滿足環境適應性及系統集成需求。因此,開發具備多模式響應行為的智能材料並實現功能集成,是當前軟體機器人研究中一個亟須解決的問題。 圖為材料設計和多功能軟體機器人示意圖。西北工業大學供圖 在本研究中,團隊開發了一種具備低電壓驅動、高電吸附力和可控自加熱的新型聚氯乙烯基電活性聚合物。通過在聚氯乙烯凝膠中引入乙酸乙烯酯,有效抑制了因塑化劑遷移引起的發熱與電擊穿問題,同時顯著提升了材料的介電性能與力學性能。與現有材料相比,新型材料的發熱量降低超過50%,使用壽命延長15倍以上,輸出力提升1.75倍,電吸附力提升2.15倍,在2V/μm的低電場下即可實現30kPa的強吸附力,遠優於傳統靜電吸附結構。此外,研究還提出多種電壓控制策略,可實現材料的按需自加熱或進一步發熱抑制。 在此基礎上,研究團隊開發出具備快速爬行、低溫環境自加熱、模塊化組裝與協同作業能力的微型軟體機器人。機器人結構緊湊,響應靈敏,在僅72.5V的低電壓下即可驅動運動,顯著低於現有同類系統。通過集成的電吸附結構,機器人集群可在毫米尺度內實現快速連接與脫粘,在狹小空間內完成自主重構,具備優異的群體協作能力。 在極寒環境測試中,機器人可在-50℃環境下完成自主加熱、以及巡檢和冰層融化等任務。在航空發動機葉片檢測、狹縫探測和寒區作業等應用場景中展現出顯著優勢。相關成果為極端環境下小型智慧機器人系統的研發提供了新思路,也展示了該類材料在電子器件、仿生系統和智能製造等領域的廣泛應用前景。(完)
8月12日下午,成都世運會跑酷項目在興隆湖湖濱廣場戶外賽道進行。賽場上,運動員翻越高牆、騰躍欄杆的身姿如行雲流水,但令人意外的是,這項看似「一錘定音」的競速賽中,竟暗藏一條允許選手「後悔一次」的規則——「二跑」規則。在女子競速資格賽/預賽第一輪中,墨西哥選手OLSON Raquel就使用了這一規則。 這個追求速度和創意的賽場上,運動員居然真的可以「反悔」再來一次,那麼「二跑」規則到底是什麼呢?對此,參賽的中國跑酷選手富思達為記者進行了揭秘。 「二跑僅在預賽中存在,如果對第一次預賽的發揮不滿意,就可申請重新比賽。」富思達回憶,他曾在全國跑酷錦標賽中使用過該規則,彌補了第一次預賽的失誤,成功進入決賽並獲得季軍。據介紹,跑酷運動員第一次出發後,如在賽中摔倒等情況導致比賽落後,即可舉手向裁判示意,申請重新出發。出發順序排在該組別最後一名。 「二跑」規則通過賦予運動員「糾錯權」,顯著提升了預賽階段的公平性與競技張力。運動員需快速決策是否啟用該規則,並承擔相應風險,這也成為跑酷賽事中策略博弈的重要環節。經過第二次比賽,墨西哥選手OLSON Raquel最終以45.34分的成績獲得預賽第6名的成績,成功晉級女子競速決賽。 記者了解到,跑酷起源於20世紀90年代的法國巴黎,於2006年進入中國,並於2022年首次亮相世界運動會。成都世運會,跑酷設競速和自由式2個小項,賽程為2天,共有24名運動員參賽。跑酷比賽場地由賽臺、跑道、障礙物和腳手架組合而成。賽臺尺寸為14米×42米,上設2條平行跑道,每條跑道上有至少8個障礙物及至少2個腳手架。 競速賽的比賽形式為計時跑,由2名運動員在兩條平行且布置相同的賽道上同時進行。從運動員出發到抵達終點期間連續計時,用時短者獲勝。 自由式比賽要求運動員在規定的時間區間內,利用障礙物來展示技巧、風格和創造力。比賽最佳完成時間為45秒,若比賽時間超過45秒,超時完成的難度動作將不再記分。若運動員在比賽開始後的20秒以內結束比賽,將會被扣分。比賽通常由6名裁判基於完成度和難度兩個維度進行打分。 其中,完成度又基於安全性和流暢性兩個維度進行打分:安全性要求運動員在移動過程中保持動作安全且利落,結束時雙腳著地安靜而有控制力;流暢性要求運動員的動作銜接流暢,沒有停頓、頓步和猶豫。難度方面要求動作難度越高越好,三個最高難度評分相加為難度的最終評分。
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