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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
当 WRC 世界机器人大会的展馆大门缓缓打开,涌动的人潮瞬间填满了每个角落。在这片汇聚全球顶尖机器 人技术的舞台上,人形机器人的流畅步态、 具身智能 机械臂的精准操作总能引来阵阵惊叹, 但真正懂行的从 业者们却总会把目光投向 许多微小的部件,因为 改变行业的创新,往往就藏在这些看似小巧却充满智慧的设 计里。 作为连接机器人与作业对象的最后一 厘米 ,灵巧手的性能直接决定了机器人 落地 实际场景中的价值。尤其 是在工业领域,这个看似小巧的部件正面临着一场关乎效率、成本与可靠性的严峻考验。 ▍ 工业场景的刚需:灵巧手的硬核考题 在大多数人的印象里,机器人灵巧手的终极目标是像人类手指一样灵活 ,例如 能捏起一枚硬币,能拧开瓶 盖,甚至能弹奏钢琴。但走进工厂车间、物流仓库或是电力巡检现场,你会发现工业场景对灵巧手的需求截然 不同。 这里没有精致的指尖舞蹈,只有日复一日的高强度作业 。 在新能源汽车生产线上, 灵巧手 需要反复 抓取不同规格的线束,在钣金装配时承受金属部件的碰撞;在物流仓储中心,它要在几秒钟内分拣出形状各异 的包裹,从扁平的信封到不规则的泡沫箱;在电力行业的高压电柜旁,它得在狭小空间里精准操作开关 。 ...
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]
仿珍珠母新材料可“隐身”能防护
科技日报· 2025-06-12 09:00
仿珍珠母新材料研发 - 中国科学技术大学俞书宏团队研发出结构功能一体化设计的仿珍珠母复合材料,具备颜色可调性、透波性能、轻量化、高强度、高韧性及抗冲击性能 [1] - 该材料通过双氧化物界面设计策略制备,采用自蒸发组装与高温烧结方式,构建氧化铝微米片间的矿物桥结构以提升机械强度和韧性 [2] - 复合材料断裂韧性达商用氧化铝陶瓷的3倍以上,冲击能量吸收能力为商用氧化铝陶瓷的4倍以上 [2] 材料性能与设计创新 - 材料通过固相反应调控界面化学成分实现可控着色,同时基于珍珠母结构提出电磁波传输设计理念,三重结构协同作用(层状陶瓷框架、低介电常数聚合物、无定形二氧化硅矿物桥)实现高效透波性能 [2] - 设计整合机械性能与功能特性,突破传统工程材料在力学性能与功能集成方面的难题 [1][2] 应用前景 - 研究为兼具"隐身"与防护性能的仿生层状结构材料研发提供新路径,适用于需要机械鲁棒性、色彩伪装和透波功能的多维性能场景 [2] - 自然界生物"铠甲"(如珍珠母)的仿生设计启示为现代工业防护材料开发提供重要方向 [1]
机器人的灵巧手怎样炼成
新华社· 2025-05-21 10:06
机器人灵巧手技术发展现状 - 灵巧手被视为机器人进入日常生活的"最后一厘米",其精密程度远超想象,是科学、工程和创新的综合挑战[1] - 人类手部仅占体重1/150却控制全身逾半数运动功能,当前机器人灵巧手已能实现21个自由度的多角度操作(如拧瓶盖、捏鸡蛋)[2] - 现代灵巧手通过触觉/力传感器实现多模态感知,突破视觉交互局限,但与人手13种基本功能相比仍存在差距[2][3] 灵巧手技术架构 - 系统由四部分构成:传感器系统(皮肤神经)、控制系统(大脑)、驱动系统(肌肉)、传动系统(筋腱)[4] - 传动与感知是核心技术点,例如"端咖啡"动作需协调视觉/触觉/力觉系统判断运动幅度和力度[6] - 行业采用仿生学路径,将机器人本体结构与智能控制自然联通,实现骨骼关节运动的精密模拟[4] 技术突破瓶颈 - 小型化难题:每增加自由度需嵌入驱动器,特斯拉等企业尝试将驱动系统移入手臂,国内厂商优化芯片布局[7] - 敏捷性不足:现有电机响应速度导致延迟,部分企业通过电容式传感器实现无接触预判(视觉反应时间达200毫秒)[7] - 成本三角悖论:需平衡性能/成本/可靠性,量产被视作降低成本的关键路径,市场接受度提升将推动普及[7][8] 行业演进方向 - 通过大规模任务训练积累数据,优化感知策略,类比儿童从抓挠到弹钢琴的技能发展过程[8] - 应用场景向高端延伸,包括手术缝合、危险环境作业等对精细操作要求极高的领域[6] - 工业领域已实现基础抓取功能,消费级产品需突破拟人化操作瓶颈才能打开市场空间[2][6]