科技感十足的地方彩车

2019-12-01 11:55
科学之友 2019年11期
关键词:山西机器人科技

天津彩车:融合生态与科技

名为“新时代·新天津”的天津彩车展示了天津浓厚的科技元素。天津彩车的总设计师、天津美术学院教授景育民介绍,彩车上集中了天津港、天河计算机、火箭全箭模态试验振动塔、天津之眼等标志性建筑与高科技产业符号。龙门吊、集装箱元素是北方国际航运核心区的象征,全箭模态试验振动塔、天河计算机是天津智能制造尖端水平的代表。在湿地环抱、芦苇掩映、鹭鸶振翅中,天津如山峦般耸立,已成为理想的生活栖居城市。连彩车上的绿树都制作成集成电路的形式,既是生态之树,也是科技之树,是生态概念和科技概念的融合。

景育民表示,这次设计是设计生涯中最难的一次。5组模型、20余次修改,光图纸就存了厚厚一沓,最终才有了那惊艳的亮相。

山西彩车:打造不锈钢雕塑

“用山西语言和元素讲山西故事,我们做到了,感到非常自豪!”当山西彩车在天安门前精彩亮相时,其设计师李绵晓激动万分。

谈及山西彩车的主要设计特色,李绵晓介绍,山西彩车主要体现“奋进山西”主题,展现红色文化、山西特色和近10年来山西改革开放的成果。车头的三朵浪花,寓意勇立潮头。彩车造型通过英雄的太行、大鼓、不锈钢、黄河、旋转舞台和平遥古城六大元素呈现。

其中太行是红色标志,展现了抗战期间太行军民的英雄形象,寓意铜墙铁壁;大鼓是山西很有特点的形象元素,用大鼓、剪纸和鼓边LED,将山西改革开放成果、山西能源革命排头兵、改革开放新高地和综改示范区等内容精彩呈现;太钢不锈钢享誉全球,是山西响当当的一张名片,彩车用不锈钢作为雕塑的造型,很好地发挥了不锈钢材质上的优势;黄河是中国的母亲河,其最精彩的部分在山西,彩车将壶口瀑布作为两侧廊画的元素体现;智能旋转舞台体现的是山西文化和山西科技的变化;车尾呈现世界文化遗产平遥古城。

山西彩车重30.45吨,不论是底盘改装、车体结构还是机械装备都是一流的。车内配备有客车座椅、卫生间、空调、疏散系统、监控等设施,为了方便车辆行驶,车身上装有多个高清摄像头。

“彩车的机械部分由太原科技大学完成,LED是长治生产,再加上太钢不锈钢,我们真正做到了用山西的材质和艺术形象讲山西的故事,作为山西人我很自豪!”李绵晓说。

江苏彩车:智能制造彰显实力

在江苏彩车上,“蛟龙号”深潜器、“神威·太湖之光”超级计算机等国之重器,在寓意长江、淮河、大运河的云纹水纹的烘托中,展现江苏在新时代智能制造的成就。历经7个月制成的江苏彩车在设计阶段易稿达50多次,其采用的“瘦身”材料比常规材料减重约5吨。

江苏彩车车长许浩介绍,江苏彩车长15米、宽6米、高9.78米,造型共分3层,底层造型取材于世界非物质文化遗产南京云锦的云纹水纹图案。工作人员介绍,他们此前用三维模型对浪花造型進行数据处理,导出每一层浪花的截面线,再对每层浪花进行编号和排版,进行激光切割,并按照三维模型进行焊接、打磨,完成蒙皮的拼装。浪花上的金边条,他们在制作时提前在连接部位打孔逐条镶嵌,再用螺钉与不锈钢板连接。

中层的“蛟龙号”深潜器、“神威·太湖之光”超级计算机、全地形智能工程机械“钢铁螳螂”、“智能核心”和“云平台”装置等江苏标识性元素,再现了江苏国内领先的科技实力和发达的制造业。

上层表现科技智能制造的意象化结构,7名技巧运动员、1名艺术体操运动员身着现代高科技服饰和蛟龙号潜水员服饰,配合以科技智能创造为主题的舞蹈表演,展现出“强富美高”新江苏。

重庆彩车:可一键自动升降

总重量30吨的彩车上,集纳了重庆9座山峰,“绿调”“蓝紫调”“橙红调”等3组静态画面色调与山体软饰搭配。解放碑、洪崖洞、千厮门大桥、轻轨穿楼、过江索道等15个精选出来的特色建设和交通设施融合其中,特别是轻轨和过江索道动态运行穿山、穿桥,展示出山在城中、城在山中、两江环抱的重庆特色。

重庆彩车的背后还蕴藏着重庆的科技实力。3家科研院所、2家高校和7家企业,集材料、结构、液压、电气、质量体系等相关领域20名制作专家,历经两个多月攻坚克难,累计攻克技术难点70余个,创造性地开发出山体自动升降、阶梯三面翻、系统1+1热备份、视频全景辅助驾驶系统等独特的结构和系统。

重庆彩车总长15米,9座山峰均采用液压升降方式来完成升降或旋转动作,收回的整体高度低于4米,满足运输要求,展开后最高峰为8.8米,满足展演要求。其他彩车进行现场拆装,需要两天时间,而重庆彩车犹如变形金刚,现场降下收缩后可以像一辆集装箱车一样直接开走。

同时,彩车主体结构既要达到减重要求,又要保证安全,对此全部采用重庆造的新型材料。缆车车体和轻轨壳体对重量和强度要求苛刻,材料既要轻质,又要高强度,且易于加工成型,对此采用光敏树脂材料,利用3D打印技术进行制作。两侧飘带则采用航空航天用铝合金材料制作。

辽宁彩车:机器巨人穿上新衣

辽宁彩车以一艘巨轮为主体,位于车头的机器巨人从头部到翅膀向后形成放射,线条一直拉伸到船尾,钢包流出的钢水涌出后再向上过渡到旗帜形状的LED屏上,最后用一条彩带形成合围。

机器巨人夺人眼球,同时也是辽宁彩车制作的最大难点。对此,辽宁采用先进的航空铣切技术,最终将机器巨人完美地呈现出来。沈飞民品工业有限公司副总经理周伟介绍,利用新材料为展翅飞翔的大型机器人制作“衣服”可以使机器人总重量控制在两吨多。

双臂协作小机器人与两名小演奏家联手弹奏《我和我的祖国》,让人耳目一新。机器人是沈阳新松机器人自动化股份有限公司自主研发的双臂协作机器人,集双目视觉识别、力反馈、手动拖拽示教、碰撞检测等技术于一体。

“它的两个手臂是两个7轴柔性机器人,重复定位精度可达±0.02毫米,携带视觉系统可以有效辨别周边的环境变化,可以精确地指挥机械手在内的末端设备,让它精确地找到琴键。”新松机器人部件研究中心主任刘世昌介绍,机器人的力反馈技术可以动态感知手指与琴键接触时的细微力变化,进而做出动作上的调整,能在接触到人的一刹那立刻停下来,这样就不会对“搭档”造成任何伤害,跟小朋友一起完成演出。

黑龙江彩车:芦苇荡以假乱真

大粮仓、抽油机、雪花、“快舟一号”,这些浓浓的本土元素,让“中华粮仓”黑龙江彩车格外醒目,其中用PVC材料制作的芦苇还以假乱真骗到了鸟儿。

黑龙江彩车造型独特、元素丰富,科技感十足。在前端的3个粮仓内,分别装着玻璃钢制成的颗粒饱满的玉米、黄豆和大米,共有2 000多粒,在阳光下熠熠生辉。

参与设计与制作的哈尔滨师范大学雕塑系主任于猛介绍,彩车上有6只展翅欲飞、引颈欢鸣的丹顶鹤,站在摇曳的芦苇荡里,展现了一幅美好的自然景色。

芦苇荡由5 000只芦苇组成,芦苇采用PVC材料制成,远远看去和真的芦苇没有区别。于猛说,在北京工体展示期间,车上以假乱真的芦苇荡还引来附近一只鹌鹑在此安家。彩车周围的金黄色稻浪有500多束,金色稻粒被雕塑得饱满、逼真,细节完美。为了制作这种稻浪,在原料玻璃钢中添加了阻燃剂,达到消防要求,同时使用了汽车珠光面漆来增加稻浪的亮度,经过多种颜色多次喷涂达到了最佳效果。

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