這隻可愛的哺乳動物啟發了一款更靈活的機器人

一位工程師測量了幾種哺乳動物的跳躍高度和每分鐘跳躍次數,之後找到了一種理想的模型,用於製造能夠更好地在災區機動的機器人

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眾所周知,機器人的跳躍能力很差。有些機器人可以跳得很高,但不能在短時間內重複跳躍。反之亦然。加州大學伯克利分校的機器人專家和博士生鄧肯·霍爾丹意識到這一缺陷的一個影響——許多現有的機器人無法在大型間隙和高障礙物中機動,例如在災難現場進行救援工作。因此,霍爾丹轉向動物王國,研究自然界最優秀的跳躍者,希望能選擇一種作為更靈活、自主機器的模型。

霍爾丹首先建立了一個衡量標準,以評估動物可以跳多高和多快。他的進一步研究確定,自然界中最好的連續跳躍者是叢猴,或稱嬰猴,一種非洲本土的夜行性靈長類動物。叢猴的敏捷性指標是任何當代跳躍機器人的兩倍。《科學機器人》雜誌最近一期詳細介紹了這些結果。

叢猴的腿和肌肉經過最佳化,可以蹲伏,這種姿勢有助於它將勢能儲存在肌腱中。霍爾丹將這些物理原理轉化為製造了一款名為 Salto 的機器人。它僅重 100 克(大約相當於一塊肥皂的質量),垂直跳躍高度為一米。但更值得注意的是,它可以從地板跳到牆上的目標,並平均再反彈 1.21 米的高度。霍爾丹說,新的跳躍系統的力學原理可以應用於任何機器人。這意味著,我們的機械朋友在不久的將來就能跳過高樓大廈,至少可以連續跳躍。


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來源:Brown Bird Design();Amanda Montañez(圖表);來源:“透過串聯彈性功率調製實現的機器人垂直跳躍敏捷性”,作者:Duncan W. Haldane 等人,《科學機器人》,第 1 卷,第 1 期,文章編號 EAAG2048;2016 年 12 月 6 日。

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