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「接杆」接杆有什么作用

发布时间:2022-06-24 02:51:21  来源:  作者: 查看:
接杆导读:

避雷针与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少。
而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体。
而避雷针又是接地的,避雷针就可以把云层上的电荷导入大地,使其不对高层建筑构成危险。

避雷针是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。
在被保护物顶端安装一根接闪器,用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。
避雷针规格必须符合GB标准,每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。
当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。
在避雷针的顶端,形成局部电场集中的空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针放电,再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击。

避雷针是以前的叫法,在中华人民共和国国家标准-2010《建筑物防雷设计规范》中,已经放弃了这一称呼,而代之以‘接闪杆’。
接闪杆与接闪带、接闪线、接闪网、用以接闪的金属屋面、金属构件等,统称为接闪器;接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置,用以避免或减少闪电击中建筑物(构筑物上或其附近造成的物理损害和人身伤亡。
之所以将避雷针改名为接闪杆,是因为以前的名称不科学,没有反映出接闪杆的原理。
避雷针刚刚出现在中国时,人们以为它可以避免房屋遭受雷击,所以称其为避雷针。
但事实上,避雷针保护建筑物的方式并不是避免房屋遭受雷击,而是引雷上身,然后通过其引下线和接地装置,将雷电流引入地下,从而起到保护建筑物的作用。
正因为这个原因,也有人建议将避雷针改名为引雷针,但总的来说,还是接闪杆这个名称最为贴切。

空中抓取器很酷炫鸟儿:还不是我的爪子给你的灵感

如果你是一个喜欢逛公园的人,肯定见过鸟儿在树枝上快乐蹦跶的场景。那你可曾注意到,似乎不论树枝是粗是细,是光滑还是粗糙,哪怕是长满苔藓,鸟儿始终能够一视同仁,扎根一般地抓在树枝上,甚至蹲着打个盹也是小菜一碟。

空中抓取器很酷炫?鸟儿:还不是我的爪子给你的灵感

在树枝上站得稳稳当当的鸟儿们(图片来源:新浪微博/FAMXKznUl)

细心的科学家们很早就发现了这个现象,并向鸟儿们“拜师学习”,终于成功给科技领域中的“小鸟”——无人机,也装了一双爪子,并将这个机械爪命名为SNAG。

空中抓取器很酷炫?鸟儿:还不是我的爪子给你的灵感

SNAG 能够像鸟类一样紧紧的抓住物体降落(来源:/doi/10.1126/7562

两位科学家,美国斯坦福大学的工程师MarkCutkosky 和荷兰格罗宁根大学的 David Lentink,受到鸟类启发,发明了搭载于无人机上的机械爪SNAG,登上了著名科学刊物Science Robotics的封面。

目前,这种机械爪已经成功搭载在了他们所制造的无人机上,并进行了多个维度的实验与实际任务测试。

鸟儿为什么能够掌握这项本领?科学家又是怎样从鸟儿这里学到技巧,从而给无人机也加上这样一双靠谱的爪子呢?

一双结构神奇、骨骼精奇的爪子

鸟儿的种类繁多,抓住树枝的能力也不太相同。诸如鸵鸟、火烈鸟,或是鸭子一类的鸟,本身不具备长距离飞行和栖息在树上的能力,爪子的抓握能力自然相对较弱;而其它大多数鸟类,不用说稳稳站在树枝上,就算是在上面睡觉也轻而易举。

事实上,鸟类这项能力最大的功臣就是它特殊的爪子结构。从表皮到肌肉,到韧带再到骨骼,千万年的进化让鸟儿爪子的每一个细节都为“抓握”这个小动作量身定制。

空中抓取器很酷炫?鸟儿:还不是我的爪子给你的灵感

鹰隼健壮有力的爪子(图片来源:Veer图库)

先从外皮说起。相信大家都吃过一道菜——“虎皮凤爪”,我们仔细观察就会发现,鸡爪表面都是一块块的小疙瘩,而且与地面接触的部分,疙瘩更加细密。而其他大部分鸟的趾爪也具有这种鳞片状的角质硬皮结构,它能够最大限度地增加鸟类爪子与地面的接触面积和摩擦力,让鸟儿即使在光滑的电线上也能抓得稳稳当当。

此外,这层外皮既坚硬又没有痛觉神经,保证鸟儿看见树枝或是粗糙的地面,能不假思索地落下去停稳,不用考虑被割伤划伤。

空中抓取器很酷炫?鸟儿:还不是我的爪子给你的灵感

鸟类爪子的表皮有鳞片状角质硬皮结构(图片来源:Veer图库)

不仅是爪子的外皮有讲究,鸟的肌肉、韧带、骨骼更像是一座严丝合缝的精致机器。大部分鸟的四个趾爪有三个在前,一个在后,这些趾爪又细又长,适合环绕贴紧不同粗细的树枝。而当鸟爪抓住树枝后,鸟儿会迅速蹲下后半身,弯曲腿,屈肌腱也随之自动绷紧,带动爪子扣紧树枝。“坐下”这一微小的动作仿佛带动了一系列机关,一气呵成。此时,扣紧的爪子就如同“上了锁”,即使打个盹也不会轻易松开。

睡觉需要、捕食需要,这是一双很忙的爪子

看到这儿,你是不是觉得鸟儿“上了锁”的爪子必定是力量满满?让人意想不到的是,与人类的手抓取物体时肌肉紧绷不同,鸟类爪子扣紧时肌肉是松弛的,也就是鸟类在下落起飞时才需要使力,停靠在树枝上抓紧树干却毫不费劲。

正因如此,鸟儿们才能轻松地站在树枝上歇息打盹。再加上鸟类的睡眠程度通常较浅,它们甚至可以做到一半大脑正在睡眠,另一半大脑保持清醒,因此在树上打盹的时候,鸟儿依旧可以调节身体各个部分,保持平衡。

这样精巧灵活而又健壮有力的爪子,同样是许多鸟类捕猎的利器。肉食性鸟类主要的武器便是嘴和爪子,而鹰是将这两样武器是用到极致的佼佼者。鹰爪握力超越人的十倍,可以轻易刺穿大型动物的头骨,是实打实的利器。正因鸟爪如此精密而实用,所以科学家们在创造发明时,从中获得了许多灵感。

机械爪SNAG:人类向鸟儿拜师的又一成果

较早时期,人类学习鸟类飞行的原理,改善并发明应用了飞机。之后螺旋翼的直升机和小型无人机尽管与鸟的结构不再类似,可人们仍能从鸟类身上获得很多的灵感,然后加装到无人机上。而今天的机械爪SNAG,正是人类向鸟儿拜师的又一成果。

空中抓取器很酷炫?鸟儿:还不是我的爪子给你的灵感

搭载SNAG的无人机稳稳抓在树上(图片来源:参考文献[1])

SNAG采用3D打印技术制作,材料轻便,坚固耐用。整体结构均仿照鹰爪,包括趾爪表皮、骨骼以及关键的联动肌腱。

SNAG表面具有增大摩擦力的趾垫和爪尖,保证其与接触表面充足的摩擦力。用齿轮和连接杆组成的、类似鹰爪骨骼肌腱的传动结构,保证了抓握的牢固性和低能耗。与鸟类肌肉特点相似,在保持静态抓握时,SNAG也是处于自然的低能耗状态。

这项仿照鹰爪的设计大获成功,SNAG能够长时间抓握在不同物体表面,包括足够承载无人机重量的树枝和凹凸不平的地面。它也能像真正的鹰爪一样,根据指令抓握、拿取物品。

有了SNAG,我们能做什么?

和优秀的鸟爪一样,这种机械爪的主要任务就是停靠和抓取,而这两项功能都对无人机的实际作业有着非比寻常的意义。

首先,停靠是为无人机省电的重要举措。玩过无人机的小伙伴应该深有体会,续航能力是考验无人机性能的关键指标之一。但是在野生动物监控、情况勘测等任务中,需要无人机长时间悬停作业,以至于现有的电源无法支持任务完成。如果能够依靠SNAG停靠,耗电量将不到悬停的1/10,大大缓解了无人机续航能力不足的情况。

其次,抓取与运送物品的能力,对于无人机泛用度的意义更是不言而喻。在某些环境下,例如,复杂崎岖,人力难以触及或事故风险高的地带,如充斥有毒气体的矿洞,危险生物潜伏的沼泽等,无人机可以完成快速探测取样和短距离运输的任务。

空中抓取器很酷炫?鸟儿:还不是我的爪子给你的灵感

动图:SNAG 能够平稳起飞和降落(图片来源:/doi/10.1126/7562)

尽管SNAG目前仍然存在某些问题,比如抓取操作需要人为操控,无法实现自动探测适合的表面或树枝进行抓取,但它仍然给我们带来了广阔的想象空间。

未来,SNAG也许会成为某些复杂场景下无人机的标配,实现无人机的长时间运作和灵活样品采集,还可能在其他类型的机器人甚至火星探测器等应用场景中绽放光彩。

SNAG是人类模仿鸟类而取得的又一精妙成果,是仿生机器人的再一次进步。事实上,科学的本质就是在这样不断地探索、启发、创新中进步,从自然中学习、掌握规律,并化为人类自己进步的力量。留心观察身边,专注思考迁移,也许下一个上热门的发现,就藏在你家楼下的小树林里。

参考文献:

[1] Roderick, W. R. T., et al.(2021). Bird-inspired dynamic grasping and perching in arborealenvironments. Science Robotics 6(61): eabj7562..

空中抓取器很酷炫?鸟儿:还不是我的爪子给你的灵感

出品:科普中国

作者:之遥科普

监制:中国科学院计算机网络信息中心

接杆有什么作用

答:套筒接杆也称为延长杆或加长杆,是套筒类成套工具不可缺少的一部分。在汽车维修中,有长接杆和短接杆可供选用。加长有两种原因:一种是方便你够到难以够到的地方;另一种是加长力臂,这样你用同样的力而力矩就大,方便你拆卸一些比较紧的螺栓或螺母。套管接杆的主要作用是加装在套筒和配套手柄之间,用于拆卸和更换装得很深,仅凭套筒和手柄无法接触的螺栓或螺母。另外,在拆卸平面上的螺栓或螺母时,工具会紧贴在操作平面上,妨碍正常拆卸,甚至会造成安全事故。接杆可将工具抬离平面一定局度,便于操作。

品接杆 一般用于哪些地方呢

答:旧称双接腿杆。由三根电杆组成“品”字形的排
列的电杆。一般用于需要升高电杆高度,且强度较
大的地方,如跨越铁路、河流等。

鱼竿长接杆与短接杆有什么区别

野钓中多为短竿,这样就能使用短竿包,携带方便。
而更专业一些的钓友喜欢长节竿,因为长节竿的整体性更强,调性更佳。
如果有车的话,建议使用长节竿,竿子最脆弱的地方是接口处,短节的接口更多,相对较易损坏

这与各人的习惯有关。
在杂草多的地方一般都是短线,在开濶水面一般都是与竿等长或略长一些的线。

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