仿生学
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没有工期要求!“三疯”团队在深圳建了一座“非典型”地标
新浪财经· 2026-02-07 13:13
文章核心观点 - 中国首座高迪风格建筑玛丝菲尔总部大厦在深圳竣工 该项目耗时14年 耗资25亿元 以颠覆传统的曲线设计和仿生生态理念 实现了自然与建筑的和谐共生 被誉为一件可以流传的艺术品 [1][2][3] - 项目由被称为“三疯”的团队打造 即不惜代价支持创意的甲方 追求极致的设计师 以及“不疯魔不成活”的施工单位江苏华建 三方对创意与工艺的极致追求是项目成功的关键 [1][2][13] - 施工单位江苏华建在项目中克服了无先例可循的技术挑战 以极致工匠精神攻坚 最终获得45项专利及多项国家级工法 印证了沉心投入事无不成 [1][13] 项目概况与设计理念 - 玛丝菲尔总部大厦是知名女装品牌玛丝菲尔的办公楼 总建筑面积约11万平方米 集酒店 办公 研发 展览 商业等功能于一体 [4] - 项目是中国目前规模最大的仿生艺术建筑 设计灵感源于海鸟 从空中俯瞰形似展翅雄鹰 大量运用螺旋线 锥形线 双曲线 抛物线等曲线组合 颠覆传统直线思维 [2][4] - 建筑理念融合了仿生学与可持续生态理念 旨在实现自然生命形态与物质形态的和谐共生 其设计精髓继承了高迪“曲线属于上帝”的风格 [2][8] 建设历程与挑战 - 项目于2009年开工 2023年前后竣工 最初规划工期为七八年 最终耗时约14年 远超一般商业建筑周期 [2][3] - 项目为异形建筑 国内无相应技术标准可循 复杂程度远超想象 至少召开了3个全国性结构专家会议进行研讨 [7] - 建设面临诸多挑战 包括仿生艺术与建筑造型结合 工程造型复杂 传统图纸无法描述结构 以及大量复杂曲线结构的空间定位等 [7] 技术创新与工艺突破 - 项目是全国最早应用BIM建筑信息模型技术的项目之一 并采用SolidWorks三维软件进行工程设计与施工交底 实现了数字化模型与建筑实物的完美结合 [7] - 为攻克曲面屋顶饰面与混凝土结构一次成型的难题 创新采用“预铺反粘法”施工工艺 使12个叶片屋顶装饰一次成型 屋面装饰面形成五六年未掉一块砖 [9][10][15] - 项目研发了波浪形竹纹清水混凝土墙体施工技术 为达到设计师要求的竹节纹理效果 专门到江西精选楠竹 耗时小半年才完成工艺 [11] - 项目高达90%的外立面由回收材料制成 包含大理石 花岗岩边角料 碎瓷片 玻璃 回收砖瓦等40多种废旧材料 体现了环保理念 [11] - “碎拼”工艺运用拓扑学原理设计 由陶瓷厂开模定制编号镶贴 其中一面造价达1亿元的围墙 通过螺旋状铺贴形成龙卷风造型 [12] 项目影响与团队感悟 - 项目已成为深圳龙华时尚小镇的标志性建筑及深圳时装秀主会场 在国际国内建筑界广受关注 曾参加第14届威尼斯建筑双年展 获美国《国家地理》杂志采集影像 并一次性接待1500名建筑同行观摩 [12] - 项目经理唐兵总结 项目建设过程“磨人性也磨心性” 但收获颇丰 其最大体会是只要肯沉下心花时间把事情做到极致 就没有做不成的事 [13][16]
打一针就能治好骨折?
新浪财经· 2026-01-24 00:48
文章核心观点 - 浙江大学医学院附属邵逸夫医院研发出全球首款名为“骨02”的碎骨黏合剂(“骨胶水”),该产品通过仿生学原理,能在潮湿的血液环境中实现快速、强力黏合,为粉碎性骨折治疗提供了微创、高效且可生物降解的全新解决方案,有望改变骨折治疗的游戏规则 [2][3][4][9] 产品与技术原理 - 产品灵感来源于牡蛎在海水中的强效黏附能力,科研团队通过拆解其生物黏附机制进行研发 [3] - 产品需攻克三大技术难关:在潮湿血液环境中牢固黏合且固化不发热、操作简单以贴合临床需求、可被人体安全吸收并能促进骨生长 [3] - 产品由白色粉剂和反应液组成,混合后几秒内变成乳白色胶水状,涂抹于骨断面后3至5分钟即可实现紧实黏合,实验显示即使用锤子敲打也纹丝不动 [7] - 该材料实现了“生物融合”,模仿并促进了骨骼自然的愈合过程 [6][8] 临床效果与数据 - 2024年1月启动的全球首个多中心随机对照临床研究纳入150余例患者,结果显示“骨02”展现出极佳的安全性和有效性,无患者出现严重并发症 [4] - 实验数据显示,“骨02”的最大黏合拉力可达200公斤以上,完全有潜力替代金属内固定物 [5][7] - 在血液浸润的湿性生理环境下,产品可实现2-3分钟的即时、强效黏合 [7] - 临床案例显示,一位腕部桡骨远端粉碎性骨折的工人,通过2-3厘米微创切口注入“骨02”,3分钟内黏合所有碎骨,术后三个月骨折愈合且功能恢复,无并发症 [5] 治疗优势对比 - 与传统使用螺钉、钢板固定碎骨的方法相比,“骨02”能实现精准的原位修复,仅需2-3厘米微创切口 [5] - 传统方法手术耗时长、创伤大、有损伤神经肌腱风险,且通常需二次手术取出金属物;而“骨02”无需二次手术,约6个月后可被人体自然吸收,实现“无痕”愈合,并大幅降低异物反应风险 [5][7] 应用前景与进展 - 产品应用场景广泛,不仅限于常规手术室,还可用于灾害现场的快速骨折固定、口腔种植牙修复以及替代脊柱外科的部分微创内固定物 [9] - “骨02”已于2025年9月全球亮相,并已进入国家药监局创新医疗器械绿色通道,上市步伐大大加快 [9]
西北工业大学研发仿生水母机器人 以更“温柔”和静默的方式探索深海
人民日报· 2026-01-17 06:38
产品核心技术与设计 - 公司自主研制了直径120毫米、重量56克的仿生水母机器人 [2] - 机器人采用水凝胶电极材料和静电液压驱动结构 含水量高达90%以上 形态与材质高度贴近真水母 [3] - 凭借近乎透明的躯体和仿水母肌肉结构 精准模拟水母利用涡环推进的灵动姿态 [2] - 机器人推进与悬浮全程几乎无声 无明显扰动 能在水下实现高效且近乎无声的静默运行 [2][3] 产品功能与应用场景 - 机器人搭载了电路板 集成微摄像头模组以及嵌入式人工智能处理芯片 [3] - 在静态测试中 机器人能迅速锁定并识别静止目标 [3] - 在动态测试中 机器人能锁定并全程跟踪游动目标 即使目标穿梭于其他物体间也未出现跟踪丢失 [3] - 目前可搭载盐度 深度 温度等监测模块 用于珊瑚礁健康观测和渔业养殖水体环境实时监测 [4] - 未来应用可拓展至深海资源勘探 海洋生态调查等领域 [4] 研发背景与行业需求 - 产品面向深海作业智能化这一国家重大需求 融合了仿生学与人工智能 [2] - 旨在解决深海探索中传统机器人耗能巨大 会扰动海底沉积物并干扰探测作业的难题 [2] - 仿生设计灵感源于水母 其身体95%以上由水构成 能实现低能耗悬浮与静音移动 是深海观测设备的理想特性 [2] - 研发团队来自“空天微纳系统教育部重点实验室” 是国内较早开展微机电系统研究的单位之一 致力于实现装备的微型化 集成化 信息化 [4]
以更“温柔”和静默的方式探索深海(探一线)
人民网· 2026-01-17 06:34
产品核心特性 - 公司自主研制了直径仅120毫米、重量56克的微型仿生水母机器人 [2] - 机器人含水量达到90%以上,采用水凝胶电极和静电液压驱动,躯体近乎透明,形态材质高度贴近真水母 [3] - 机器人凭借仿水母肌肉结构,模拟水母利用涡环推进的方式,在水下实现高效且近乎无声的静默运行,无明显扰动 [2][3] 技术创新与设计理念 - 产品融合仿生学与人工智能,面向深海作业智能化国家重大需求 [2] - 设计灵感源于水母身体95%以上由水的构成及其低能耗悬浮与静音移动特性,旨在成为海洋的“纯粹观察者”而非干扰者 [2] - 机器人搭载电路板、集成微摄像头模组以及嵌入式人工智能处理芯片,具备动态视觉捕捉与跟踪能力 [3][4] 应用场景与功能 - 机器人可搭载盐度、深度、温度等监测模块,用于珊瑚礁健康观测 [5] - 在渔业养殖中,能实时监测水体环境,为养殖安全提供数据支撑 [5] - 未来应用可拓展至深海资源勘探、海洋生态调查等领域 [5] 研发背景与团队实力 - 研发团队来自西北工业大学机电学院及“空天微纳系统教育部重点实验室” [2][5] - 该实验室是国内较早开展微机电系统研究的单位之一,面向航空、航天、航海,致力于装备的微型化、集成化、信息化 [5] - 团队于2024年入选国家级创新团队 [5]
豪猪+千足虫合体!意大利团队打造“柔骨”机器人,3D打印一体成型,体重暴降600g
机器人大讲堂· 2026-01-06 20:56
文章核心观点 - 意大利比萨圣安娜高等学校、热那亚大学及英国诺丁汉特伦特大学等机构的研究团队,从千足虫和豪猪身上汲取灵感,成功研发了一款名为Porcospino Flex的单履带机器人[1] - 该机器人的核心突破在于采用了一体化3D打印的柔性超材料脊柱,实现了重量减轻、能耗降低和地形适应能力的显著提升[2][9][15][21] - 这项融合了仿生学、超材料设计和增材制造技术的创新,展示了在搜救、工业巡检、农业和环境监测等领域的巨大应用潜力[27] 仿生设计灵感与核心结构 - 运动方式借鉴千足虫的分节身体和波浪式运动,使机器人能够扭动身体以适应地形起伏[6] - 履带上的弹性“刺”灵感来源于豪猪,能在攀爬时提供额外抓地力,帮助机器人稳固抓住地面[6] - 机器人最核心的创新是一根一体化3D打印的柔性“脊柱”,长670毫米,宽165毫米,高145毫米[9] - 脊柱由TPU 95A材料制成,包含16个节段和15个8度凹槽,可在水平方向实现最大120度弯曲,在垂直和扭转方向具有被动顺应性[9][11] 制造工艺与性能优化 - 相比前代产品(Porcospino)由40个独立打印件组装而成,新版本脊柱通过FDM技术一次性3D打印一体成型[15] - 一体化设计使机器人总重量从4200克降至3600克,成功减重600克[15] - 制造工艺简化提升了生产效率,降低了制造成本,并消除了螺栓连接点,使结构抗冲击能力更强[15] - 有限元建模分析显示,即使在模拟最大形变下,脊柱的最大应力值也远低于TPU材料的断裂强度(23.7 MPa),证明了结构可靠性[16][17] 实际测试性能表现 - 功耗相比前代版本从2.134瓦降至1.830瓦,能耗降低约15%[21] - 在室内测试中,成功攀爬了70毫米高的方形台阶,展示了其被动顺应性与抓地力的有效结合[22] - 在户外测试中,能在长满青草的不平坦地面进行转向,并成功攀爬沥青路面上70毫米高的人行道边缘[24] - 尽管重量减轻,其加速度保持稳定在0.131 m/s²,确保了运动的平稳可控[21] 技术融合与应用前景 - Porcospino Flex项目成功展示了仿生学、超材料设计和3D打印技术相结合在机器人领域的巨大潜力[27] - 该机器人在重量、能耗、机动性、耐用性和生产效率等多个维度实现了重大突破[27] - 这种轻巧灵活的机器人未来有望在搜救、工业巡检、农业和环境监测等人类难以涉足的危险或狭窄环境中发挥作用[27]
软体机器人新进展!这款高空缆绳攀爬机器人,仅110克却能扛10倍自重
机器人大讲堂· 2026-01-03 17:14
文章核心观点 - 一款融合仿生学与折纸艺术的新型软体机器人,能够安全、高效、高负载地攀爬并巡检高空缆索,解决了传统刚性机器人重量大、适应性差、抗电磁干扰能力弱等问题,在基础设施维护领域展现出巨大应用潜力 [1][2][16] 设计灵感与核心概念 - 运动模式借鉴毛毛虫的“锚定-爬行”步态,通过身体节段交替伸缩与固定实现前进 [2] - 执行机构采用克雷斯林折纸图案,在气压驱动下能产生显著的轴向伸缩变形 [2] 机器人设计与工作原理 - 机器人总重约110克,由身体机构和两个腿部机构构成 [5] - 身体机构由两个并联的单稳态折纸执行器组成,提供前进动力并能被动适应缆索弯曲 [5] - 腿部机构各包含四个双稳态折纸执行器,驱动末端抓爪,双稳态特性实现快速动作切换和断电自锁 [8] - 通过协调控制前腿、后腿和身体三个独立气动回路,完成一个完整的爬行步态周期 [9][10][11] - 实测最大步幅可达其自由体长的81% [15] 性能特点与测试结果 - **直径适配范围广**:通过可拆卸模块化导向环和爪子开合,适配缆绳直径范围从小于1毫米到32毫米,并能在不同直径间自由过渡 [8][16] - **复杂环境适应性强**:能在未处理、带污渍、油腻和结冰的缆绳上爬行,在结冰缆绳上速度达10.8毫米/秒 [16] - **跨越障碍能力**:能借助爪子外侧弯曲法兰翻越障碍,最大跨越高度6.8毫米 [16] - **负载能力突出**:在垂直的30毫米直径缆绳上,能承载超过自身重量10倍的负载(110克机器人可扛起1.2公斤重物) [16] - **安全可靠**:主体材料绝缘且采用气动驱动,不受高压电磁干扰;腿部双稳态自锁特性确保断气后仍能固定;身体执行器经10000次伸缩测试位移稳定 [18] 当前局限与未来改进方向 - **当前局限**:需通过气管连接外部气源和控制系统,活动范围受限;需机载摄像头监控爬行状态,无法自动判断抓握稳固性;性能测试多在静态环境,未受真实户外复杂环境考验 [20] - **未来改进**:计划集成压缩空气和控制单元以实现无系留自主攀爬;在腿部加装压力传感器以自动检测抓握状态;在真实户外环境中开展测试以优化抗干扰和适应性 [20]
科研人员研发治疗粉碎性骨折的“胶水”
人民日报· 2025-09-22 06:09
技术突破核心观点 - 浙江大学医学院附属邵逸夫医院研发出可在人体血液环境中实现即时强效黏合的骨胶水材料“骨02” [1] - 该骨胶水为粉碎性骨折患者带来新的治疗模式 [1] 当前临床挑战 - 骨折是临床上常见的损伤 目前主要应用螺钉 钢板等金属内固定物进行治疗 [1] - 对于伴随众多细小碎骨块的粉碎性骨折 传统金属固定方法面临巨大挑战 固定小骨片过程费时费力且易导致骨碎片丢失或被吸收 最终影响骨愈合 [1] 研发灵感与过程 - 研发灵感来源于跨海大桥底部附着的牡蛎虽经风浪冲刷仍与桥体紧紧粘在一起的仿生学原理 [1] - 研发克服了材料选择 工艺创新以及体内长期稳定性与安全可吸收性证明等多重困难 [1] 临床试验成果 - 医院联合国内多家医疗机构成功完成针对粉碎性骨折黏合治疗的多中心随机对照临床研究入组 [1] - 骨胶水“骨02”在150余例受试患者中展现出良好的安全性和有效性 [1]
西湖大学姜汉卿教授团队:全新电磁弹性体驱动机制让微型机器人能爬会跳,低功耗闯荡复杂环境
机器人圈· 2025-08-19 18:07
机器人技术与应用 - 传播企业信息和市场行情,推动行业技术进步,搭建产学研交流平台 [2] - 宣传报道国内外机器人技术领域最新技术、成果和信息,促进企业转型升级 [2] 仿生肌肉技术突破 - 西湖大学姜汉卿教授团队受昆虫肌肉收缩机制启发,研发出革命性柔性驱动机制 [4] - 该机制使硬币大小的微型机器人能自主爬行、游泳、跳跃,适用于搜救、勘探和医疗等领域 [4] - 成果发表在《自然·通讯》期刊,标题为"Muscle-Inspired Elasto-Electromagnetic Mechanism in Autonomous Insect Robots" [4] 传统电机局限性 - 传统自主机器人受限于刚性电机或"人工肌肉"技术,难以微型化或依赖高压电、强磁场等特殊环境 [7] - 姜汉卿团队设计电磁弹性体驱动(EEM)机制,利用弹性力和静磁吸力平衡实现类似肌肉收缩的运动 [7] EEM机制特性 - EEM具有"双稳态"特性,只需很少能量就能在"开"或"关"状态下稳定保持 [9] - 突破柔性微型系统中传统驱动方式的性能瓶颈,实现高输出力、大形变与低电压驱动的有机统一 [9] - 核心设计为弹性体聚合物材料嵌入微小磁体和线圈构成的电磁系统,模拟生物肌肉收缩特性 [11] - 瞬时输出力约210 N/kg,收缩率高达60%,响应速度每秒60次,驱动电压低于4伏 [11] - 能承受数百万次反复运动,从30米高度跌落仍完好 [11] 微型机器人实战表现 - 研发多款昆虫大小软体机器人原型,包括蠕动式爬行机器人、自驱动游泳机器人、自驱动跳跃机器人 [13] - 机器人能在粗糙岩石、松软土壤、光滑玻璃等多种表面自主爬行,在实验室水槽和自然河流中游泳 [14] - 野外测试展示强大环境适应性和自主导航能力,为实际应用扫清关键障碍 [14] - 应用前景覆盖搜救行动、险境侦察、医疗辅助、关键区域监测等多个领域 [14] 行业动态 - 机器人行业上市公司2024年报出炉,55家机器人上市公司2023年报显示行业洗牌加剧 [16] - 人形机器人量产爆发,价格战火爆来袭,机器人与AI打通迎机遇 [16] - 国际快讯包括螳螂虾仿真机器人、新型机器人装置、可扩展振动式压电机器人等 [16]
比人手更抗造?WRC上这家公司500克仿生灵巧手能抓10KG,成本骤降40%!
机器人大讲堂· 2025-08-09 11:06
文章核心观点 - 赛博格机器人公司推出的Cyborg-H01仿生腱绳灵巧手通过仿生学设计解决了工业场景对高负荷、高耐久、抗冲击和成本可控的核心需求 其腱绳驱动结构和材料选择在性能、可靠性和效率方面显著优于传统方案 有望重塑工业机器人末端执行器的技术路径 [4][6][20] 工业场景需求特性 - 工业灵巧手需承受高负荷作业 单指尖受力要求达10N以上 夹持力需40N以上 且具备抗冲击和数月甚至数年的持续稳定运行能力 [3] - 成本控制是关键制约因素 传统高精尖产品价格达数十万元难以规模化普及 [3] - 应用场景涵盖新能源汽车线束抓取、物流分拣不规则包裹及电力行业狭小空间精密操作 [3] Cyborg-H01产品性能 - 重量仅500克 尺寸接近人类手掌(腕宽40mm/手宽105mm/手长235mm) 可抓取10kg重物 单指尖受力10N 夹持力40N 自锁性能8kg [6] - 采用16自由度设计(6主动+10欠驱动) 四指弯曲超90° 拇指横向旋转大于130° 支持近百种手势适应不同物体形态 [6] - 工作电压12V下静态电流仅60mA 能耗效率优异 [6] 技术架构创新 - 核心采用仿生筋腱结构 通过特制线缆模拟肌腱收缩运动 配合回位弹簧实现手指灵活转动 替代传统电机或连杆驱动 [7] - 腱绳驱动方案使用高功率密度微型无刷空心杯电机结合蜗轮蜗杆减速增扭 单电机可驱动三关节运动 大幅简化结构 [8] - 超高分子量聚乙烯纤维绳作为核心材料 经20万次测试 负载能力超10kg 耐疲劳性优异(数万次测试后强度衰减<5%) [14] 仿生设计优势 - 结构借鉴人类手部筋骨协同原理 通过腱绳形变吸收冲击力 关节分散受力 1米跌落测试后仍保持正常操作能力 [16] - 较传统20+自由度产品 操作能力相当但重量减轻近一半 成本降低40%以上 [13] - 自适应能力突出 无需预编程即可根据物体轮廓自动调整抓取姿态 在物流分拣场景效率显著提升 [12] 团队技术积淀 - 核心团队拥有欧盟仿生机器人领域研发经验 首席科学家董典彪曾主导AXILES BIONICS项目的智能动力关节研发 [17] - 技术理念源于六足机器人及动力外骨骼研究 采用"结构仿生+控制仿生"双轮驱动模式 [18][20] - 动态能耗建模理论被MIT等机构引用 通过弹性形变回收能量实现节能优化 [19] 行业应用前景 - 产品覆盖95%以上工业操作需求 特别适用于汽车焊接、电力巡检等复杂环境 [9][16] - 仿生设计有望突破工业自动化末端执行器的性能瓶颈 推动机器人在多变场景中的高效应用 [20]
聚杰微纤20250718
2025-07-19 22:02
纪要涉及的公司 聚杰微纤 纪要提到的核心观点和论据 - **业务布局** - 公司主营聚酯纤维超细纤维生产,在固态电池隔膜、防水透气膜、生物质面料及氢燃料电池隔膜等新兴领域有探索,与主业协同性强且占据优势[2][11] - 新兴方向布局集中在人造肌肉和仿生机器人领域,还涉足固态电池领域[3] - **客户结构** - 迪卡侬是最大客户,贡献约一半营收;苹果占比约 15%;汽车领域占比约 10%,电子和汽车领域有望高增长[2][5] - **人造肌肉技术** - 原理是仿生模拟肌肉收缩,受外部刺激偏移实现主动收缩,与电机加丝杠组合类似[6] - 优点是轻量、小型、力重比大、低噪音、低成本;缺点是精度低、无法承重,但在人形机器人应用中可弥补[3][6] - 适用于机器人脸部和手部,能提升交互体验,可与现有电机结构搭配实现更多自由度[7] - 对算法要求高,企业需重新组织人员和布局技术路线,目前正与头部客户合作推进算法端布局[2][8][9] - 短期在特定工业场景应用贡献利润概率高,中长期与机械结构机器人并存发展,C 端优势明显[4][12] - **固态电池隔膜** - 与下游头部客户合作开发产品,在厚度、抗拉性和孔隙率等指标表现优异[2][10] - 可降低生产成本、缓解电解质与电极界面抗阻,硫化物有望成主流技术路径,能贡献较大业绩弹性[10] - 固态电池行业处于产业爆发前期,公司在核心部件隔膜上占据重要卡位优势[4][13] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 公司主要产品包括超细纤维制成品、超细纤维仿皮面料、超细纤维功能面料和超细纤维无尘清洁制品,广泛应用于纺织、电子、汽车等行业[4]