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)
福州8月5日電 題:全球首創無人機雜技節目福州首演:人機「角色共演」破界而來 作者 葉秋雲 4日晚,2025福建省雜技團國際魔術交流活動開幕演出在福州舉行,來自西班牙、阿根廷等國家的魔術大師與福建省雜技團的魔術師聯袂獻藝,吸引眾多觀眾到場觀賞。 當晚,全球首創無人機雜技節目《AI覺醒·智能之門》公開首演,成為最大亮點。該節目突破傳統雜技邊界,將古老藝術與新興科技深度融合。 圖為無人機雜技節目《AI覺醒·智能之門》首演現場。葉秋雲 攝 「所有無人機的飛行參數與軌跡設計,既要緊扣演員的技巧呈現,又要服務於節目的敘事邏輯。」福建省雜技團團長張大宏介紹道,《AI覺醒·智能之門》的單人穿越環節,無人機移動速度需精準匹配演員騰躍節奏;雙人配合時,間距必須嚴格控制在肢體舒展的安全範圍內;多人拋接場景裡,懸停位置需穩定如一。「稍有偏差,就可能導致失誤。」 不同於近年舞臺上常見的自動化裝置或編隊飛行等「視覺化」技術應用,《AI覺醒·智能之門》中的無人機由專業操控員實時控制,其飛行路徑、速度與節奏需根據演員的即時動作動態調整。這使得無人機不僅具備高度參與性和情緒表達力,更首次以「角色」身份登上雜技舞臺,成為表演的有機組成部分。 節目創意人黃國慶認為,作為跨界實驗的首創,《AI覺醒·智能之門》為雜技藝術提供了兩種關鍵啟示:一是科技道具的引入絕非簡單的視覺疊加,而需挖掘技術與身體語言的敘事共性;二是無人機等智能設備的「不可預測性」,恰恰能激發雜技的即興魅力,形成「程式化表演」與「動態應變」的新型平衡。 圖為無人機配合多人拋接,雜技演員完成空中穿越。 蘇偉佳 攝 《AI覺醒·智能之門》的中段「對抗」場景尤為精彩。無人機軌跡突然紊亂,時而加速衝刺,時而驟停懸滯,演員隨即切換狀態,應對「失控」情境,展開一場肉身與技術意志的激烈「對峙」,生動呈現人與智能設備的較量。 該節目編導樓丹坦言,傳統雜技靠練熟固定路線,但無人機的不確定性極強。因此,演員需建立對飛行節奏的肌肉記憶,操控員則要實時判斷演員狀態,雙方全程緊密配合,任何環節都不容有失。 《AI覺醒·智能之門》並非簡單將無人機「嵌入」表演,而是通過其動態能力重構了雜技語彙。為支撐這種「人機共演」的複雜體系,福建省雜技團搭建了前後臺一體化的舞臺協同機制,無人機操作員、演員、燈光師、音響師等共同組成「多維交互網絡」。 張大宏表示,無人機的運用不能浮於表面,必須與雜技本體深度融合,成為舞臺敘事的有機構成。「我們希望觀眾看到的不是技術炫技,而是未來人與技術如何共存的藝術表達。」(完)
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