曼彻斯特工程师设计出破纪录机器人 可跳跃超过大本钟的高度

盖世汽车讯 据外媒报道，曼彻斯特大学（The University of Manchester）的工程师们设计出能够跳跃120米的机器人，比迄今设计的其他跳跃机器人都要高。结合使用数学、计算机模拟和实验室实验方法，研究人员发现了如何设计具有最佳尺寸、形状和部件排列的机器人，使其能够跳到足够高的高度，以清除数倍于自身大小的障碍物。

（图片来源：曼彻斯特大学）

当前机器人最高可跳至33米，相当于其自身大小的110倍。现在，研究人员发现了如何设计出可以在空中跳跃超过120米的机器人，这比大本钟的塔楼还高。这项进展将彻底改变从行星探索到灾难救援，以及对有危险或无法进入的空间进行监控的各种应用。

曼彻斯特大学空间机器人研究助理John Lo博士表示：“传统的机器人设计通过轮子滚动或用腿走路来进行移动。但通过跳跃方式，机器人可以有效地在地形非常不平坦或有很多障碍的地方移动，比如在洞穴内、穿过森林、越过巨石，甚至是太空中其他行星的表面。虽然跳跃机器人已经存在，但设计这些跳跃机器时仍存在几个重大挑战。其中最主要的挑战是要跳得足够高，以克服大而复杂的障碍。这项设计将大大提高弹簧驱动跳跃机器人的能源效率和性能。”

该团队发现，传统的跳跃机器人往往在充分释放弹簧储存能量之前就起跳，这会导致跳跃效率低下，并影响它们所能够实现的最大高度。研究人员还发现，这些机器人通过左右移动或旋转而不是垂直向上移动来消耗能量。

新设计需要聚焦于如何消除这些不理想的运动，同时保持必要的结构强度和刚度。航空航天工程高级讲师Ben Parslew博士表示：“关于机器人的形状，有很多问题需要回答和决定，比如它应该像袋鼠一样有腿蹬离地面，还是应该更像一个带有巨大弹簧的工程活塞？它是应该像钻石一样具有简单的对称形状，还是应该是更弯曲、更有组织的形状？然后，在决定了这一点之后，我们需要考虑机器人的大小。小型机器人轻便灵活，但大型机器人可以携带更大的电机，以实现更有力的跳跃。所以，最佳选择是介于两者之间的某个地方吗？

“这种重新设计的结构将机器人的组件质量重新分配到顶部，并使该结构向底部逐渐变细。更轻的腿、棱柱形状，以及使用只进行拉伸的弹簧，这些都可以提高性能。最重要的是，这提高了跳跃机器人的能源效率。”

目前，研究人员已经找到了切实可行的设计方案，可以明显提高机器人的性能。他们的下一个目标是控制跳跃的方向，并找出如何利用着陆时的动能来提高机器人单次充电的跳跃次数。他们还将探索更紧凑的太空任务设计，使机器人更容易在月球上进行运输和部署。