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瑞士新款机器人可像蚱蜢一样跳跃图

2023-01-14 来源:常德机械信息网

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北京时间5月23日消息,据国外媒体报道,瑞士科学家日前称,他们最近设计出一款大小似蚱蜢、体重仅7克的机器人。更令人感到惊奇的是,这款机器人还能够像蚱蜢一样跳跃,而且其跳跃的距离能够达到体长的27倍。

这款机器人是由瑞士洛桑联邦理工学院智能系统实验室的研究人员发明,就身长和体重而言,其跳跃距离比现存任何跳跃式机器人都要远出10倍以上。洛桑联邦理工学院的研究生米可-科瓦克是该机器人设计人员之一,他表示:“我们设计的这个机器人拥有同蚱蜢一样的跳跃性能。沙漠蚱蜢身长只有3厘米,可是它的跳跃距离高达1米。为了设计出跳跃性能如此好的机器人,我们对蚱蜢进行了仔细分析,并应用了同样的生物力学设计原理。”

这款机器人运用了类似跳蚤、蚱蜢、草蜢和青蛙的机制来储存能量,依靠一个微型电池和电动机给2个弹簧充电。这2个弹簧可以迅速释放能量,实现强有力的跳跃和超迅速的加速,每充电3秒就可以进行高达320次跳跃。洛桑联邦理工学院的研究员达里奥-弗罗里安诺说:“这种跳跃式的仿生形态非常特别,因为它使得微型机器人能够行走通过多种类型的越野地形,这是其它任何行走机器人或轮式机器人所无法做到的。这些微型跳跃式机器人可以装配太阳能电池,实现跳跃间的反复充电,从而可被大量用来多方探索地球或其它行星上的偏远地区。”

仿生蚱蜢跳跃机器人是完全模仿蚱蜢后腿生理跳跃功能,机器人利用四杆机构对其进行模拟还原,以确保跳跃时能获得良好的力学特性。这款机器人的设计制作,为研究跳跃类机器人的能量存储、弹跳力学、机构仿生、自动控制提供了一个实验载体,为研制低功耗、高效率、机动性好的跳跃机器人提供了基本的平台。作为机器人研究中的一个重要方向,仿生机器人一直都是科学家们追逐的热点,如何让机器人更为真实的模仿人类以外的其他生物以便完成特定的任务就成为其中的重点。据了解,该机器人安装传感器等设施后,可用于航天探索月球等其它星球。

在机器人向智能机器人发展的时程中,就有人提出“反对机器人必须先会思考才能做事”的观点,并认为,用许多简单的机器人也可以完成复杂的任务。20世纪90年代初,科学家们就曾制造出一批蚊型机器人,取名昆虫机器人,这些小东西的习惯和蟑螂十分相近。它们不会思考,只能按照人编制的程序动作。同样,研究制造昆虫机器人,其前景也是非常美好的。例如,有人研制一种有弹性腿的机器昆虫,大小只有一张信用卡的1/3左右,可以像蟋蟀一样轻松地跳过障碍,一小时几乎可前进37米。这种机器昆虫最特殊的地方是突破了“牵动关节必须加发动机”的观念。通过一只“虫王”就可以控制一大群机器昆虫,由它以接力形式把控制指令传送给每个机器昆虫。应用这种机器昆虫可以在战场上完成侦察、运送物品,或在其他星球进行探路。

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