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)
成都8月4日電 (劉忠俊 高珩瑞 謝勇)「發電車已就緒,隨時可投入運行。」8月4日,距2025年第十二屆世界運動會(簡稱:「成都世運會」)開幕僅剩3天,賽事電力保障工作全面進入臨戰狀態。國網四川省電力部署的「電力應急島」也完成最後功能演練,1000餘名電力工作人員進駐各場館,將為賽事提供強大的應急電力支撐。 成都世運會開幕式場地現場,電力工作人員對現場設備進行巡視檢查。陳翔 攝 主媒體中心外,500千伏應急發電車、6臺充電艙及照明燈塔等設備整齊列陣。這套「移動小電網」採用模塊化設計,可快速組合部署。應急發電艙的快速接口3秒內即可完成與場館線路對接,效率提升20倍,實現供電「秒級恢復」;應急充電艙能同時滿足200部手機、30臺筆記本充電,為媒體和工作人員提供便利。 本次成都世運會35個重點場所、104座變電站及229條輸配電線路納入專項保障。國網四川電力編制「一站一案」「一線一案」「一館一案」,完成兩輪拉網式排查,僅主體育場就梳理出127個風險點,實現全流程溯源管控。 技術上,數智保電管控平臺接入全網實時數據,對設備溫度等微小異常實現「毫米級」監測報警。硬體方面,7月投運的500千伏邛崍輸變電工程讓核心區域供電能力提升40%;新津、彭州等地新型儲能項目形成30萬千瓦調節能力,可應對用電高峰波動。 成都世運會開幕式場地現場,電力人員正在對設備進行巡視檢查。陳翔 攝 「24小時輪班值守,每2小時巡檢一次設備。」現場電力工作人員稱,將以最高標準保障賽事電力穩定,確保開幕式燈光秀等重要場景萬無一失。目前,所有保電人員已進入待命狀態,隨時應對各類電力突發情況。(完)
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