可超快速行走、游泳、漂浮、捉苍蝇全新磁驱动高速软体机器人问世

科技日报北京9月24日电 (记者张梦然)据英国《通讯·材料》杂志24日发表的一项机器人最新研究,欧洲科学家团队报告研发一种磁驱动的新型高速软体机器人。这种机器人可以超快速地完成行走、游泳、漂浮和捕捉活体苍蝇,将在生物组织工程与生物力学领域得到广泛应用。

吕显东家得到的是“智志双扶”帮助。近三年,永川区为吕显东女儿提供了2万元教育资助,引导帮助吕显东发展柑桔种植、鸡鸭养殖。今年9月女儿成了大学新生,也成了家庭的新希望,吕显东计划着扩大种养殖规模,再发展稻田养鱼。他坚信,生活将越来越好。

47岁的亢祖贵家庭是“一户4残”之家。亢祖贵自身是视力残疾,妻子和两个儿子都是智力残疾。过去,一家人的生活都靠亢祖贵打零工和低保收入维持。几年前,亢祖贵家的房屋漏雨、部分垮塌,一直没钱修缮。

但是,要在机器人身上复制这种高速行动非常具有挑战性。电动机可以在“硬体”机器人身上模仿这种行为,但使用的是一些基于塑料或橡胶等材料所制造的便宜而简单的机器人系统。

数据显示,2018年底以来,重庆市残联开展“一户多残”家庭专项帮扶,落实专项帮扶资金1653万元,按照人均1万元的标准,对全市“一户3残”建档立卡和“一户4残”及以上的残疾人家庭实行全覆盖帮扶。截至今年6月底,重庆各区县累计投入6000余万元,共惠及1.2万余户“一户多残”家庭,助残脱贫成效明显。

而此次,德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心的科学家丹尼斯·马卡罗夫、奥地利约翰·开普勒林茨大学马汀·卡尔滕博纳及他们的同事,展示了磁驱动高速软体机器人的设计原理、材料和制作工艺。他们在机器人体内嵌入微小的磁体,快速响应磁场,使机器人可以根据它们具体的形状移动。在演示中,机器人可高速完成行走、游泳、漂浮和捕捉活体苍蝇等运动。譬如,一个花形机器人在一只苍蝇触发陷阱后捕捉了它,随后张开磁驱动的八臂又释放了它;一个三角形机器人可以在空中快速自我卷曲并向前行走;一个六臂机器人可以抓取、运输和释放无磁性物体;模拟蝠鲼形态的机器人可以在水中带着物品游泳;而放置于透明玻璃管中的四臂机器人,可在3.7mT磁场作用下漂浮。

另据港媒16日报道,一名伊利沙伯医院非紧急救护运送服务控制中心员工初步确诊。香港“文汇网”报道称,伊丽莎白医院确诊员工并没有接触病人,最后上班日期是7月13日。另有港媒报道,这名年约40多岁的男子于伊丽莎白医院负责非紧急救护运送服务,他初步确诊,正等待入院,家人需要检疫,但曾接触过的同事则仍继续工作。(海外网 魏雪巍)

研究人员表示,这种设计取得了迄今已报道的软体机器人最高的比能量密度,这对于低磁场下的高速驱动很关键。

这种机器人可快速适应各种环境条件,在有限的环境中激发生物医学潜能,并可以作为模型系统来开发受自然启发的复杂动作,同时,这些机器人也可用于生物组织工程——作为更大的机器人系统的组成成分,或可用于研究高速行动生物体的生物力学响应。

图为建档立卡贫困户吕显东喂养鸭子。重庆市残联供图

“下一步,我们将建立‘一户多残’家庭数据库,打造好关乎残疾人‘康复、医疗、教育、就业’的整个生态圈。”重庆市永川区残疾人联合会理事长林梅介绍,该区还将对“一户多残”中的贫困失能残疾人进行集中供养。目前,重庆市贫困失能残疾人集中供养永川中心项目已基本完工。该中心将优先接收“一户多残”中的贫困失能残疾人,为他们提供食宿照料、护理、文化娱乐、体育活动、康复训练、医疗卫生等专业服务。

针对亢祖贵家的实际困难,“爱心牵手一户多残”项目筹集资金4万多元帮助其房屋改造、砌墙粉墙、安装彩钢棚、窗户、改厨改厕,添置了日用家具,并推荐亢祖贵到机械厂工作,月收入稳定在2000元以上,还将他的两个孩子分别送到区特校和康复训练机构,全面解决“两不愁三保障”问题。对于未来,亢祖贵一家信心满满。

由于软体机器人的力学特性,其运动可能会变得不可预测,因此也难以控制。但是,科学家现在证明软体机器人不仅可以精确控制,而且能完成异常难度的运动。行走游泳只是小菜一碟,悬浮和运货也不在话下,甚至当速度足够快时,还可以活捉苍蝇。这一成果激发了生物组织工程领域未来的研究,可以说,这种新型软体机器人会成为研究快速生物机械过程——如快速移动生物体的流体动力学和空气动力学的一个模型范本。

对于自然界的生物而言,高速行动对捕猎、逃跑和飞行至关重要。这一点对于软体机器人也一样有用,因为它使机器人可以捕捉快速移动的物体,并对周围动态环境迅速做出反应。

生活的转机出现在2018年。永川区率先在重庆全市推出“爱心牵手一户多残”家庭帮扶项目,精准识别出当地“一户多残”家庭1077户,涉及残疾人2210人。这些“一户多残”家庭由于劳动能力丧失等诸多原因,绝大部分是困难户、贫困户、建档立卡帮扶户,为此,永川区出台方案分类分步推进帮扶工作,对“一户五残、四残”家庭猛力帮扶、对“一户三残”家庭精准帮扶、对“一户两残”家庭全面帮扶。