讓壁畫“活”起來

幽暗的仿真墓室中，兩輛平臺車依次穿過狹長的甬道，完成拼接後，組成了一個搭載着機械臂和高能電子束輻照滅菌裝置的壁畫消殺機器人。

機器人消殺員

（圖源：《知識就是力量》雜誌）

這位“消殺員”面對壁畫揮動起機械臂，像擦玻璃一樣，自上而下、有條不紊地工作起來，讓隱身於壁畫上的有害微生物無處遁形，爲古老的壁畫注入了新的活力。

苛刻的作業條件

墓葬壁畫，承載着豐富的文化意義，不僅是人類藝術的瑰寶，也是歷史的見證者。

墓葬壁畫—唐狩獵出行壁畫

（圖源：《知識就是力量》雜誌）

然而，保護這些珍貴的壁畫面臨着巨大的挑戰：封閉的地下環境、高溼度、暗淡的光線，加之壁畫本身歷經歲月侵蝕，材質脆弱。

墓葬壁畫如同百歲老人，想要用機器人對它們進行消殺，必須克服重重困難：墓室甬道狹小，意味着機器人要足夠“瘦”，才能順利進入“辦公地點”。

墓室地面凹凸不平，意味着機器人的“腿腳”——輪系，要足夠強壯，才能減少在顛簸地面行進時的振動。此外，機器人還需要有驚人的“臂力”，才能搭載機械臂以及75公斤的載荷。那麼，是什麼樣的機器人才能勝任呢？

雙車合璧

科研人員爲了讓機器人順利通過墓室甬道，經過機械建模、力學分析，最終選定了麥克納姆輪雙車拼接方案：每輛平臺車尺寸小於1米，配備4個輪組，能夠獨立全向移動。

麥克納姆輪

（圖源：《知識就是力量》雜誌）

兩車分別通過甬道後，在墓室內“合體”，形成一個移動平臺。麥克納姆輪的特殊設計，使機器人無需改變方向即可全方位移動，爲在複雜環境下的作業提供了極大的靈活性。

從太空到古墓壁畫：

科技的跨界應用

古墓內部潮溼，壁畫所在的側壁和穹頂常被侵蝕得凹凸不平。這要求機器人的機械臂末端能實時在線修正姿態，以保障高能電子束的出射面與壁畫覆蓋面垂直，這樣才能實現單次消殺的光束覆蓋率最大化。

敦煌莫高窟壁畫

同時，機械臂末端要與壁畫保持一定的安全距離，以免高能電子束灼傷壁畫。

爲此，科研人員爲殺菌裝置配備了激光測距傳感器和激光避障傳感器——傳感器能實時測定距離，感應到20毫米內有障礙物時，機器人會自動帶動殺菌裝置逐步後退至離障礙物20毫米以外。

值得一提的是，這項技術曾應用於太空探索，例如天舟貨運飛船艙體切邊、衛星銑（xǐ）面，現在又在墓葬壁畫保護中發揮關鍵作用，展現了科技跨界應用的無限可能。

科技的跨界應用，讓古老的文物煥發新生，爲文化遺產的傳承與保護開闢了新的道路。它讓我們看到，科技不僅是推動社會進步的強大力量，更是連接過去與未來的橋樑，讓人類文明的光輝得以在時間的長河中持續閃耀。

撰文 | 徐建萍、羅敏

責任編輯 | 高琳、段陽陽

運營編輯 | 段陽陽

質量審覈 | 業蕾

❖ 文章來源：《知識就是力量》雜誌

《機器人消殺員，讓壁畫“活”起來》 ❖

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