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)
武漢晚報訊(記者王春嵐 通訊員官笑涵)連日高溫,帶寶寶到戶外活動時難免一身大汗,6個月以內的母乳寶寶,需要額外補充水分嗎?武漢市婦幼保健院國際泌乳顧問邱嶸解答:不必。 8月1日至7日是「世界母乳餵養周」。近日,武漢市婦幼保健院孕產保健科舉行「支持母乳餵養 呵護健康未來」活動,開展科普講座、解答母乳餵養困惑。「都說6個月以內純母乳餵養的寶寶,不用額外補充水分,但最近天氣這麼炎熱,需要給寶寶喝點涼白開嗎?」對於新手父母關心的話題,該科國際泌乳顧問邱嶸解答:正常情況下,不用額外補水。 邱嶸分析,母乳中約87%的成分是水,足夠滿足6個月以內寶寶的新陳代謝需求,即使天氣熱、出汗,只要母乳攝入充足,寶寶的尿量、尿液顏色等維持在正常範圍,就不會出現脫水等因缺水導致的問題。相反,給寶寶餵水會減少寶寶對母乳的攝入量,影響營養獲取,不利於生長發育;同時,嬰兒的腎臟功能尚未發育完全,額外攝入過多水分,還可能加重腎臟負擔。 不過她也提醒,對於患有先天性心臟病、腎臟疾病,以及處於發熱、腹瀉狀態下的寶寶,是否餵水、餵多少水,需要接受醫生指導。 寶寶總是吃不夠,不是媽媽母乳不足,而是銜乳姿勢不正確,影響寶寶「進餐」;猛喝湯、吃豬蹄來催乳,要當心飲食油膩引發乳腺堵塞;母乳顏色與營養含量無關……當天,不少準爸爸準媽媽和新手父母參加活動,該科醫護人員為大家一一解答母乳餵養相關困惑。 「母乳餵養不僅是媽媽一個人的事情,還需要得到全家人的理解、陪伴和幫助。令人欣喜的是,這次來參加活動的準爸爸和新手爸爸明顯變多了。」該院孕產保健科護士長李娜說,母乳是嬰兒最理想的天然「口糧」,母乳餵養令母嬰雙雙受益,準媽媽可以從孕期開始學習正確哺乳知識,為產後實現母乳餵養做好準備。此外,該科還推出了母乳餵養門診,也可為新手父母提供指導。
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