2025-10-02 19:50:18
它被扔进草丛，或u8国际平台-者蒲伏进步，或者扭转跳跃；它被扔进水里，快速调整姿态，化身为鱼；那天，它又从108米高的标志塔顶失落，重重地摔于地上，却于半晌后再次起身蹦跶…… 它个头小小的，身长仅2厘米，体重仅2克，像极了阿谁生命力顽强，却也令许多人皱眉的“打不死的小强”。 ? 这群“小强”出自西湖年夜学工学院机械工程讲席教授姜汉卿试验室，它们的学名叫“虫豸尺度的软体机械人”，能于繁杂的野外情况自立爬行、跳跃、游泳——及小强同样矫�。刃∏扛崆�。 今朝，年夜多自立机械人依靠刚性机电，这种体系需要齿轮、轴承等年夜量繁杂的结构零件齿轮，基础塞不进“小强”的小身板里。而近几年泛起的“人工肌肉”看法，又往往要靠高压电、强磁场或者激光照射才气动起来，不够接地气。 姜汉卿试验室的“小强”机械人很是轻便，可以于没有搭建电场、磁场的情况中自立运动，另有能走出试验室到户外情况自由摸索。 受肌肉伸缩的开导，姜汉卿从力学角度出发，想到使用弹性力及静磁吸力的均衡来实现机械人近似肌肉紧缩的运动，设计了一个奇奥、精良的驱动体系，“塞进”了“小强”不到2厘米的小身板里。 驱动体系分为两部门，下方是嵌入软磁铁的线圈，上方是硬磁铁，硅胶外壳可以孕育发生弹力。通电后，线圈孕育发生的磁场可以进一步增强软磁铁及硬磁铁之间的静磁吸力，同时引入洛伦兹力，实现对于吸力的动态调控。这一“磁吸+弹性”的巧妙联合，让“小强”可以于低电压（ 4V）下孕育发生高达 210 N/kg 的输着力及60%的变形率，远超传统技术水平。 这就是近来姜汉卿试验室提出的全新电磁弹性体驱念头制，这一机制有用突破了柔性与微型体系中传统驱动方式的性能瓶颈，于高输着力、年夜形变与低电压驱动之间实现了有机同一，也让虫豸尺度的软体机械人可以或许于繁杂户外情况中实现彻底自立运动。 恰是这一机制，让“小强”虽无肌肉却胜似有肌肉，小小的身体藏着年夜年夜的能量。 自驱动游泳机械人。课题组供图 “小强”机械人，各有千秋、各司其职。 蠕动式爬行机械人，从30米的高空甚至108米高空自由落体后另有能毫发无损地继续蒲伏进步，极限抗攻击的能力令它很是合适于废墟、瓦砾、狭窄漏洞中履行搜救使命。未来，于地震等庞大天然灾难发生后，它可以被无人机从空中投放，快速渗入进入废墟深处，寻觅被困职员位置并发出旌旗灯号，成为生命搜救的“前锋兵”。 自驱动游泳机械人，能于天然水体中自立游动跨越一小时，未来，可以派小巧矫捷的它检测水下情况或者监测污染。 而自驱动跳跃机械人则多是今朝已经知最小的彻底自立跳跃软体机械人，有望于繁杂地形上感知情况、自立挪动、躲进漏洞等。 姜汉卿体现，未来另有希望“小强”实现两栖运动及3D跨障碍运动，成为人类履行一系列科学使命的患上力助手。
形似“小强”的虫豸尺度的软体机械人。课题组供图 
蠕动式爬行机械人。课题组供图 
