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)
7月13日,一場別具一格的展覽在新疆維吾爾自治區博物館拉開帷幕。整場展覽只有一件國寶文物——「五星出東方利中國」錦護臂,遊客體驗卻很豐富:可以手握梭子,看「絲線」如何在數字織機上幻化出繁複絢麗的紋樣;可以坐在沉浸交互劇場,藉助裸眼3D等技術,穿越到國寶的出土地——尼雅遺址;還能與AI智能問答設備對話,了解它為何被視為漢晉中央王朝有效治理新疆的力證…… 這是近年來中國文博機構深入挖掘文物價值,不斷創新展陳方式,講好中華民族共同體故事的一個縮影。目前,在我國7000多家博物館中,保存著大量反映各民族交往交流交融的文物藏品。如何讓文物「活起來」,講述中華民族從多元凝聚為一體的壯闊歷史?一些博物館正在嘗試給出自己的答案。 觀眾在中國考古博物館參觀。 尹李梅 攝 敘事體系創新:把中華民族整體史觀融入每一件文物 在人們的慣常印象中,民族類博物館的展品要麼按照歷史朝代順序陳列,要麼按照不同民族分區域擺放。但是在民族文化宮的鑄牢中華民族共同體意識文物古籍展中,許多文物在「大一統」單元跨越數千年相遇:新石器時代的陶器、漢代的青銅器、唐代的文書、遼代的三彩器、元代的紙幣,以及歷朝歷代體現「大一統」思想和制度的古籍;而雲南彝族獅頭面具、青海土族「阿薩讓」獅面具、廣西壯族文獅面具也出現在一個展櫃中,共同闡釋舞獅這個中華文化的代表符號。 「我們突破傳統斷代史、族別史的敘事模式,把『五個共同』的中華民族歷史觀融入每一件文物古籍、每一位歷史人物、每一個歷史事件中,構建起貫穿5000多年中華民族發展史的新敘事體系。」在今年4月舉行的全國博物館館長鑄牢中華民族共同體意識示範培訓班上,民族文化宮博物館館長羅吉華介紹說。 這樣的敘事體系創新不僅出現在國家級博物館,越來越多的省市級博物館也在策展辦展中緊扣鑄牢中華民族共同體意識主線,立足自身館藏特色,深入挖掘文物背後的「共同性」「融合性」意涵。四川博物院打造長江流域青銅文明特展,展現中華文明多元一體格局;承德博物館開設「望長城內外——清盛世民族團結實錄」展覽,匯集見證六世班禪覲見乾隆、土爾扈特部萬裡東歸等重大歷史事件的數百件珍貴文物;大同市博物館舉辦《家國天下——從<木蘭辭>讀中華文明多元一體格局特展》,多維度再現北魏時期多民族「三交」的時代風貌。 展陳方式創新:讓歷史可「視」可「觸」可「感」 除了敘事體系創新,近年來一些博物館也積極引入數位技術,在展陳方式上不斷突破。在湖北省博物館的「融在楚天·鑄牢中華民族共同體意識文物展」VR數字展廳,明代畫作《昭君出塞圖》「動」起來,昭君懷抱琵琶回望故土,匈奴使臣恭敬迎候,背景中胡漢商隊往來不絕,AI語音為觀眾介紹漢代「和親政策」如何以文化軟實力促進民族共生。湖北省博物館陳列部主任曾攀感嘆:「數位化不僅是文物的『數字保鮮劑』,更是鑄牢中華民族共同體意識的全新精神橋梁。」 近期開幕的「五星出東方利中國」錦護臂國寶展,給新疆維吾爾自治區博物館的熱度再添一把火,不少遊客在社交媒體上分享體驗數字織機和沉浸交互劇場的視頻。該館館長於志勇在接受當地媒體採訪時說:「我們著力於以科技賦能『五星錦』,為廣大觀眾帶來更具震撼力,更富知識性、科普性和大眾化的觀展體驗,讓中華優秀傳統文化和各民族交往交流交融史具象為可『視』、可『觸』、可『感』的深刻體驗。」 觀眾在中國考古博物館參觀。 尹李梅 攝 博物館教育創新:在青少年心中種下民族團結的種子 7月12日,20多名身穿民族服飾、戴紅領巾的小講解員出現在廣西民族博物館內,參加「探秘文博聲聚童心」紅領巾講解員研學營結營儀式。在一周的研學中,學員們學習了民族文化知識、民族聲樂表演,最後,通過展廳講解實踐訓練,將自己學到的內容運用到講解中。現場觀眾感嘆博物館成了孩子們的「第二課堂」。 一個博物院就是一所大學校。近年來,越來越多的博物館重視發揮教育功能,開展「博物館進校園」活動,積極與學校共建「鑄牢」教育基地,在青少年心中種下民族團結的種子。例如,民族文化宮聯合高校開設「開學第一課」,邀請專家學者為學生講述中華民族共同體形成發展的歷史、各民族交往交流交融的故事;中國人民抗日戰爭紀念館組建了鑄牢中華民族共同體意識宣講團,精心編排《白乙化的英雄人生》《華僑中的巾幗英雄——李月美》等反映全民族抗戰歷程中湧現出的民族團結進步故事,先後赴北京20餘所大中小學開展宣講;雲南民族博物館、西藏博物館先後舉辦「小小講解員」培訓班,讓青少年在學習、講解館藏文物知識的同時,增強對中華民族和中華文化的熱愛。 作為鑄牢中華民族共同體意識的「立體教科書」,博物館發揮的重要作用正在被看見、被認可。中國人民抗日戰爭紀念館等博物館入選第十一批全國民族團結進步示範區示範單位;2024年,承德博物館、揚州中國大運河博物館、陳嘉庚紀念館、欽州市博物館等多個博物館被授予「全國民族團結進步模範集體」稱號,獲得表彰。 談及博物館未來如何擔負起鑄牢中華民族共同體意識宣傳教育重要陣地的使命,中央民族大學歷史與文化學院校長彭勇在接受本報記者採訪時說:「博物館要樹立正確的中華民族歷史觀,深入闡釋中華文明起源所昭示的中華民族共同體發展路向和中華民族多元一體演進格局,講好中華民族共同體的故事,從中華優秀傳統文化中尋找源頭活水,構築中華民族共有精神家園。」(《中國新聞》報劉軍 尹李梅 報導)
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