这只可爱的哺乳动物启发了一款更灵活的机器人

一位工程师测量了几种哺乳动物的跳跃高度和每分钟跳跃次数,之后找到了一种理想的模型,用于制造能够更好地在灾区机动的机器人

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众所周知,机器人的跳跃能力很差。有些机器人可以跳得很高,但不能在短时间内重复跳跃。反之亦然。加州大学伯克利分校的机器人专家和博士生邓肯·霍尔丹意识到这一缺陷的一个影响——许多现有的机器人无法在大型间隙和高障碍物中机动,例如在灾难现场进行救援工作。因此,霍尔丹转向动物王国,研究自然界最优秀的跳跃者,希望能选择一种作为更灵活、自主机器的模型。

霍尔丹首先创建了一个衡量标准,以评估动物可以跳多高和多快。他的进一步研究确定,自然界中最好的连续跳跃者是丛猴,或称婴猴,一种非洲本土的夜行性灵长类动物。丛猴的敏捷性指标是任何当代跳跃机器人的两倍。《科学机器人》杂志最近一期详细介绍了这些结果。

丛猴的腿和肌肉经过优化,可以蹲伏,这种姿势有助于它将势能储存在肌腱中。霍尔丹将这些物理原理转化为制造了一款名为 Salto 的机器人。它仅重 100 克(大约相当于一块肥皂的质量),垂直跳跃高度为一米。但更值得注意的是,它可以从地板跳到墙上的目标,并平均再反弹 1.21 米的高度。霍尔丹说,新的跳跃系统的力学原理可以应用于任何机器人。这意味着,我们的机械朋友在不久的将来就能跳过高楼大厦,至少可以连续跳跃。


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来源:Brown Bird Design();Amanda Montañez(图表);来源:“通过串联弹性功率调制实现的机器人垂直跳跃敏捷性”,作者:Duncan W. Haldane 等人,《科学机器人》,第 1 卷,第 1 期,文章编号 EAAG2048;2016 年 12 月 6 日。

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