随着电影《阿丽塔》的上映,全球的观众都认为阿丽塔的机械身非常酷炫。在电影的宣传红毯上,和一众好莱坞明星、大导演们一起亮相的,就真的有这么一位“现实版的阿丽塔”:13岁的小女孩,Tilly Lockey。Tilly并不是什么明星,也不是电影的主创之一,但在红毯上却非常吸引观众的目光。这一切都是因为她的一双不同于常人的手臂。在Tilly才一岁多大的时候,不幸患上了脑膜炎,并最终引发了败血症。疾病让Tilly的手指严重受损,最终导致她在婴儿期就失去了自己的双手。但是爸爸妈妈并没有放弃让Tilly拥有如同常人一般的幸福人生。在过去的这些年里,Tilly的父母为女儿寻找过各种各样的“假肢”。Tilly三岁的时候带上了自己第一幅假肢。这幅假肢能够根据Tilly上臂皮肤的信号来驱动。但一次只允许Tilly动一个手指,并不是十分灵活。同时还非常笨重,让Tilly本身在使用的过程中感到非常辛苦。Tilly的父母决定让她暂时不戴假肢,学会适应没有双手的生活。之后这些年,虽然 科技 在不断进步, 但是总的来说假肢的造价非常昂贵。有时候即便是有一些更新的 科技 出现了,Tilly一家也不能完全不管经济因素全都尝试。Tilly只能一边等待更先进、更具有性价比的假肢,一边努力适应自己没有双手的生活。去年,卡梅隆导演开始制作《阿丽塔》期间,意外地知道了Tilly的情况。之后卡梅隆联系了Tilly一家,表示愿意为Tilly买一副最新 科技 的假肢。于是,Tilly就有了如今这一副,由一家专业的机械假肢 科技 公司提供的酷炫的假肢: HeroArms。这是一份来自大导演的礼物,也很快成了改善Tilly生活的一个好帮手。相对于传统的假肢,它有很多显著的优点。 它非常轻巧灵活。在传感和控制方面,比大多数传统的假肢更灵敏。高度专业化的传感器能够感受到Tilly上臂微小的肌肉收缩,从而转化成为触发机械臂相应动作的电子信号。Tilly能够通过它像用真正的双手那样,抓握东西。这个机械臂性价比非常高,成本在5000英镑左右。就算是没有大导演的资助,很多家庭也能负担得起这个假肢。而其他的相似材料、相似 科技 的假肢,每个售价都在三万到六万英镑之间。这双机械臂并试图帮助使用者“隐藏”残疾事实,没有如同传统假肢那样刻意要模仿人类手臂外观。相反,人们几乎一眼就可以看出这双手臂是机械的,不是真实的血肉。之所以在外观上反其道而行之,科学家们在设计颇具“机械感、 科技 感而非真实感”的机械臂时,也有自己的考虑依据。他们觉得与其让外表变得看上去“有点像真正的手臂但又有点僵硬”,让人觉得莫名地不适,不如直接将机械臂的特征展现出来,反而显得可爱、酷炫。最近几个月,Tilly越来越适应这副机械臂,开始戴着它去尝试一些之前没有机会尝试的事物:Tilly现在终于可以握着刀叉吃饭,能自己吃水果。可以手握零食,逗弄可爱的小猫:可以自己刷牙,完成一些之前需要家人帮助的日常工作:甚至,还可以做一些并不是每个人都能做的事情。比如尽情地舞蹈,就像自己拥有美丽修长的四肢那样舒展、旋转、跳跃:又有时候Tilly会根据自己每套机械臂不同的外观,给自己搭配不同风格的造型。最让她开心的是,她终于可以像其他的少女一样,享受化妆、甚至当一个美妆博主的乐趣!从“头”开始,Tilly可以运用机械臂给自己梳头:能准确地使用不同的刷子,做眼影晕染:选择不同的腮红:准确地在不同面部区域的进行修容:也能自己涂抹不同色号的口红:因为有了酷炫的机械臂,Tilly也和学校里的小伙伴们也对Tilly更加好奇、热情,所有的人都希望能有机会和Tilly的机械臂握握手。现在Tilly对未来充满了期待:“我可以是一名演员,是一名歌手,是一名舞蹈家,是一名“仿生人”。我觉得,在我面前的每一曾经存在的障碍都在慢慢被打破!”Tilly的故事不仅让人为她的改变感到开心,也让人对她身后的科学家们十分敬佩。或许,在现实生活中,Tilly机械臂背后那些一直努力研究的科学家们,才是那真正的“战斗天使”。希望今后有更多需要的人,能够从这样的 科技 成果中,再次感受到生活的希望和勇气!

美国仿生机械艺术展览会

美国仿生机械艺术展览会在哪举行

仿生机械就是模仿生物的形态、结构和控制原理设计制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的机械。研究仿生机械的学科称为仿生机械学,它是20世纪60年代末期由生物学、生物力学、医学、机械工程、控制论和电子技术等学科相互渗透、结合而形成的一门边缘学科。仿生机械研究的主要领域有生物力学、控制体和机器人。把生物系统中可能应用的优越结构和物理学的特性结合使用,人类就可能得到在某些性能上比自然界形成的体系更为完善的仿生机械。专门研制的翼膜通过约 45000 个点紧密地焊接在一起,所以具有足够的弹性,即使在收起双翼时,也几乎没有褶皱。蜂窝结构可以防止裂纹进一步扩大,即使翼膜出现轻微损伤,BionicFlyingFox 仍能继续飞行。运动追踪系统的重要组成部分是两台红外相机,它们被安装在一个云台上,相机可以随意转动倾斜,以便追踪 BionicFlyingFox 的整个飞行过程。借助两翼与两条后肢的四个特殊红外标记,相机能够识别人造狐蝠的运动。另一个新型的蜘蛛机人 BionicWheelBot 更有意思,它的原型是摩洛哥后翻蜘蛛,为了适应沙漠环境的生活,它有一种独特的行走方式,通过空中翻转与地面翻滚的组合来移动。而这样的驱动方式在仿生学中有重要意义。在翻滚模式下,人工蜘蛛和自然界的摩洛哥后翻蜘蛛一样,可以比行走时更快地移动。这款机器人甚至能够应对高达 5% 的坡度。这个机器人看起来有点吓人,但它能像两栖动物一样爬行,穿过草地。它对研究蝾螈的中枢神经网络提供重要帮助。它能像两栖动物一样爬行、扭动。这个只有“白骨”的设计,不让人毛骨悚然才怪呢!还有更牛的Smartbird可以完美模拟鸟类的飞行状态甚至令人难辨真伪它们像正常的鸟类一样依靠翅膀提供飞行动力它们的双翼不仅可以上下拍动,还可以按照一定的角度进行扭转~除了仿生鸟Festo的科学家们还造出了仿生蜻蜓 仿生蜻蜓BionicOpter与真正的蜻蜓一样能够向任意方向飞行。它的四翼使用碳纤维做成可折叠翅膀每秒可以拍打20次看到这么精密的机械结构简直有种在做工程学设计的感觉这款仿生蜻蜓不但可以实现减速和急转弯还能做到悬停和倒退。

仿生机械创新设计大赛

介绍作品功能的视频录像(3分钟之内,限mp4或rmvb格式)

相关资料:

一、大赛的目的全国大学生机械创新设计大赛的目的在于引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新设计意识、综合设计能力与团队协作精神;加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,提高学生针对实际需求通过创新思维,进行机械设计和工艺制作等实际工作能力;吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才脱颖而出创造条件。

二、大赛的主题与内容

第十届全国大学生机械创新设计大赛(2022年)的主题为“自然和谐”。内容为“设计与制作1)模仿自然界动物的运动形态、功能特点的机械产品(简称仿生机械);2)用于修复自然生态的机械装置,包括防风固沙、植

被修复和净化海洋污染物的机械装置(简称生态修复机械)”。

所有参加决赛的作品必须与本届大赛的主题和内容相符,与主题和内容不符的作品不能参赛。提倡在设计机械作品时采用智能技术、数字技术和5G 技术等,以提升作品的时代特征。对本届大赛主题和内容的进一步说明等事宜,见随本通知一起发出的《第十届(2022年)全国大学生机械创新设计大赛参赛须知》。

三、组织与领导

第十届全国大学生机械创新设计大赛

主办单位:全国大学生机械创新设计大赛组委会;

承办单位:全国机械原理教学研究会、全国机械设计教学研究会、金工研究会、北京中教仪人工智能科技有限公司;

决赛承办单位:深圳技术大学。为保证大赛的顺利开展,大赛的组织、评审与宣传等工作由全国大学生机械创新设计大赛组委会(以下简称全国组委会)负责,日常工作由大赛组委会秘书处承担。

已成立赛区组委会的省(自治区、直辖市),由赛区组委会负责本赛区的组织领导、协调与宣传工作。各赛区评审委员会由本赛区的机械学科专家组成,负责本赛区竞赛的作品甄别和评审工作。各赛区在确定本届赛区组委会和评审委员会名单以及预赛时间后,务必及时报送全国组委会秘书处备案,以便全国组委会向各赛区委派“巡视员”开展巡视预赛工作。凡未经备案和未接受巡视的赛区比赛,全国组委会将不予以承认,并在分配参加全国决赛名额时不予考虑。第十届大赛继续设立慧鱼创新(创意)设计比赛的专项竞赛组(以下称慧鱼组)。参加慧鱼组比赛的作品应符合本届大赛的主题和内容,参赛队组成应满足本通知的“参赛条件”。在全国组委会的指导下,慧鱼组竞赛组委会负责组织慧鱼组的预赛工作,发布赛事通知,并承担参加竞赛的相关学校的赛前指导培训。参加慧鱼组的参赛队由所在学校汇总,由学校统一向慧鱼组竞赛组委会报名。慧鱼组作品进入全国决赛的名额确定办法与各赛区机械创新设计作品进入全国决赛的办法基本相同。

四、参赛条件与方式

1.参赛条件:全国在校本、专科大学生(含2022届毕业生)均可以个人或小组的方式,通过学校推荐报名参加,每个参赛队学生人数不得多于5人,指导教师不多于2人。参赛队由所在学校统一向本赛区组委会报名。限制每位教师指导的作品进入全国决赛的数量不超过2项。

2.各高校参加赛区预赛作品数量的上限:本科院校的参赛作品最多为15项(含15项),专科院校最多为7项(含7项),同时具有本科和专科的院校按本科计。各高校应组织校内选拔赛,使机械创新设计活动在学校层面上大面积地开展与普及。对每年举办预赛的赛区,建议在奇数年份赛区自行命题组织竞赛,全国组委会不派巡视员;第十届全国大赛仅统计2022年各赛区参加预赛的作品数。

3.参赛方式:参赛队学生接到大赛通知后,即可按大赛主题和内容要求进行准备,最终完成作品的设计与制作,并向学校和各赛区组委会提交:

(1)第十届大赛作品报名表(见附件一,包括纸质、电子文档);

(2)完整的设计说明书和主要设计图纸(包括纸质、电子文档);

(3)作品的实物样机或放缩的实物样机;

(4)介绍作品功能的视频录像(3分钟之内,限mp4或rmvb格式)。

五、本届大赛相关进程的重要时间节点

1.2021年3月发布第十届全国大学生机械创新设计大赛主题与内容的通知;

2.各赛区应在2022年5月10日前完成预赛,2022年5月20日前按有关通知要求报送预赛结果;各赛区务必在赛区预赛开幕日20天之前将本赛区大赛组委会和评审委员会名单、预赛时间、报名作品数等信息报送全国组委会秘书处联系人;

3.全国组委会将于2022年6月上旬进行作品初评,并在2022年6月15日前公布参加全国决赛的作品名单;

4.全国决赛将于2022年7月中下旬在深圳技术大学(地点:广东省深圳市坪山区)举行,具体时间将在大赛后续通知中明确。