前沿洞察丨靠“搬砖”储能的新型能源存储系统

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本期前沿洞察为大家带来这些技术：靠“搬砖”储能的新型能源存储系统；可“鲤鱼打挺”的微型飞行器；“自学成才”的拼魔方机械手……

一起来看看吧：

靠“搬砖”储能的新型能源存储系统

Energy Vault为可再生能源存储提供解决方案，其灵感来自于抽水蓄能电站。在抽水电站的系统中，电力由下冲的水通过涡轮机产生，而在能量需求量不高的时候，水会被抽回到更高的储水池中以此来重置潜在能源。

Energy Vault设计的系统，是将“水”变为“砖”。在这个系统中，潜在的能源储存在一个巨大的混凝土塔中。

为了给这座将近500英尺高的塔（约35层高的建筑）“充电”，他们将一台六臂起重机、滑轮、电缆以及机器视觉软件相结合。当需要释放能量的时候，起重机只需将这些砖块放回到地面即可，在这个过程中，由势能得到的动能转化成了电能。

这家公司表示，混凝土砖塔的容量可达35Mwh、峰值功率可达4MW，具体则视它们的大小而定。虽然这些塔看起来又大又笨重，但起重机可以在2.9秒的时间里就能发电，并且往返一次的能源效率能够达到90%左右。

与化学储存系统不同的是，一旦这些砖块堆积起来，它们的能量就不会出现“泄漏”或降解的问题。换言之，Enegry Vault的混凝土砖塔系统不会随时间的推移而退化。这家公司表示，这套系统的寿命能够维持在30-40年之间。

Energy Vault表示这项技术可以以现有常规电网储能解决方案的一半成本来实行，包括操作成本和维护成本。其使用的混凝土砖是由被废弃的混凝土碎片制成，因此更经济环保。

据悉，该系统的最终目标是储存风能和太阳能等可再生能源，并确保在没有风或阳光的情况下也能保持照明。

受瓢虫启发，科学家研制可“鲤鱼打挺”的微型飞行器

自然界中，当瓢虫失去平衡或受困翻倒时，其可通过自身坚硬的鞘翅在一秒内内实现自我扶正。

受这种“自我扶正”能力的启发，近日，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）智能系统实验室的研究人员研发了一款通过在微型飞行器上安装类似于瓢虫“鞘翅”、来实现自主扶正的固定翼微型飞行器。

研究团队通过仿真实验发现，人工鞘翅不单有助于飞行器在危境姿态中能实现自主扶正，还能加强微型飞行器的空气动力学性能。

固定翼微型飞行器的鞘翅由高强度、高韧性的丙烯腈-丁二烯苯乙烯共聚物（ABS） 3D 打印成型，并用凯夫拉（KEVLAR）新型合成纤维加固，以增加其弹性，并通过伺服系统控制鞘翅来实现翻转平移等动作。

以往的飞行器为防止翻倒只是增加重量和降低动力，但当给微型飞行器一对鞘翅后，其鞘翅负责“翻身”和提供上升动力，后翅则主要负责飞行。如此不仅能改善飞行器的上升性能提升，还能降低设计难度。

接下来，研究团队将继续优化这个固定翼微型飞行器，他们希望可以为这个飞行器定制一个“保护壳”，以便保护机翼在剐蹭时不受损伤。

设定目标，不“教”过程，自学成才拼魔方的机器人手

人工智能研究组织 OpenAI在其官网发布了一段视频，显示名为Dactyl的人形机器人手可以单手拼魔方，这是AI技术的一大突破。

Dactyl的特殊之处在于“自学习”。其是作为一种自学机械手从头开始开发的，可以像人类一样处理新任务。OpenAI没有对Dactyl进行显式编程来帮助其破解魔方，为了训练Dactyl自己识别这些动作，只给机器人手的底层软件设定了破解魔方的最终目标，并使用现代AI深度学习技术来帮助它自学如何解决问题。

当被给予真正的魔方时，Dactyl利用了自己接受的训练，并自己解决了这个问题，甚至在临时增加了遮挡等干扰场景时，Dactyl也不为所动，顺利完成了任务。

即使是世界上最先进的机器人，如行业领导者波士顿动力公司开发的类人机器人和狗类机器人，也无法自主运行，它们需要大量针对特定任务的编程和频繁的人工干预才能执行基本动作。然而Dactyl却突破了这一点。

OpenAI表示，他们正试图打造一个通用型的机器人，有朝一日能执行体力劳动或家务甚至与人类一起工作的机器人。至少目前，他们迈出了重要的一步。

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