破纪录的机器人被设计成能够跳跃超过120米,比大本钟塔还高。曼彻斯特大学的工程师团队在《机制与机器理论》杂志上发表了这一成果,其应用范围从行星探索到灾难发生时的救援 监视危险或难以进入的空间。
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“机器人传统上被设计为行走或在轮子上移动,但是跳跃提供了一种在地形非常不平坦的地方或有很多障碍物移动的有效方式,例如在洞穴内,穿过森林,越过巨石,甚至在太空中的其他行星表面,说约翰·罗(John Lo)是曼彻斯特大学太空机器人专家。 “虽然跳跃机器人已经存在,但设计这些机器仍面临许多重大挑战,其中最主要的挑战是跳得足够高以越过大型、复杂的障碍物。我们的设计将显着提高弹簧驱动跳跃机器人的能量效率和性能。”
研究表明,目前可用的跳跃机器人经常在完全释放其存储的弹簧能量之前起飞,从而在有限的情况下完成低效的跳跃高度。它们还经常浪费能量,从一侧移动到另一侧或旋转而不是向上移动。
结合数学、计算机模拟和实验室实验,研究人员发现了如何设计具有最佳尺寸和结构的跳跃机器人足够高,可以克服比自身高度大许多倍的障碍。根据他们的计算,它实际上可能超过 120 米,由于重力作用,在月球上会变成 200 米。与目前的跳高记录保持机器人相比,这确实是一个巨大的飞跃,它可以达到 33 米,即自身高度的 110 倍。
“我们的结构重新设计,向上重新分配机器人组件的质量,并使机器人的高度逐渐变细。航空航天工程师本·帕斯卢 (Ben Parslew) 解释说,结构向下。 更轻的棱柱形腿和仅拉伸弹簧的使用都是提高跳跃机器人性能的特性,最重要的是提高能源效率。”
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