Šokinėjantis robotas sumušė aukščio rekordą

"Gamta kaip sektinas pavyzdys: robotas pasiekia naują rekordą, kurio šuolio aukštis viršija 30 metrų. Tai įmanoma dėl sudėtingo mechanizmo.

Kalifornijos universiteto ir Pasadenos Caltech mokslininkų sukurtas šokinėjantis robotas primena Leonardo da Vinci dirbtuvių mašiną.

 

Keistos formos padaras sveria vos 30 gramų ir šokinėja per 30 metrų aukštį.

 

Tai beveik tris šimtus kartų didesnis aukštis už jo dydį.

 

Elliotas Hawkesas ir jo kolegos žurnale „Nature“ rašo, kad su tuo negali konkuruoti nei geriausi šokinėjantys robotai, nei rekordininkai tarp šokinėjančių būtybių. 70 centimetrų ilgio putplasčio cikada – tai buvo mokslininkų įkvėpimas – 115 kartų viršija kūno ilgį.

 Inžinieriai dešimtmečius kūrė šokinėjimo mašinas. Įkvėpimo jie dažnai semiasi iš gamtos. Daugumos būtybių maksimalus šokinėjimo aukštis nustatomas pagal kojų raumenų šokinėjimo jėgą. Vabzdžiai taip pat naudojasi ilgų užpakalinių kojų pranašumu, kad galėtų nušokti kuo toliau. Šokinėjantys robotai dažniausiai yra aprūpinti pavaromis, tokiomis kaip sukimo spyruoklės ir varikliai.

Kad robotas galėtų pašokti kuo aukščiau, prieš šuolį pavarose turi būti sukaupta kuo daugiau energijos. Vienas iš požymių yra pradinis greitis. Rekordininkas iš Hawkeso ir jo kolegų laboratorijos įsibėgėja nuo 0 iki 28 metrų per sekundę per devynias milisekundes. Šio proceso metu staiga išsiskiria 24,2 džaulio energija, kaip parodė modeliavimas. Mokslininkams supratimas, kad, skirtingai, nei gyvų būtybių, šokinėjančių robotų svoris yra mažiau svarbus, nei šokinėjimo mechanizmas, buvo svarbus, kai buvo kalbama apie dizainą. Kalifornijos aparatas yra dešimt kartų sunkesnis už natūralų analogą.

Tyrėjai kaip pavarą naudoja sukamąjį variklį ir sudėtingą spyruoklinį efektą: Keturi elastingi anglies pluošto stipinai itin stipriai sulenkiami per gumines juostas ir traukos kabelį, kuris yra prijungtas prie sukamojo variklio, ir tuo metu yra labai įtemptas. Jei įtempimas yra pakankamai didelis, viršutiniame traukimo lyno gale esanti sklendė atleidžiama, o tada guminės juostos staiga atsipalaiduoja. Robotas pakyla. Anglies pluošto stipinai ir korpusas su besisukančiu varikliu skrydžio metu įgauna aerodinaminę pailgą formą. Nusileidus besisukantis variklis vėl priveržia traukos trosą ir visas procesas prasideda iš naujo. Iš naujo paleisti užtrunka dvi minutes.

Pagrindinis šokinėjančių robotų pranašumas yra tai, kad jie gali lengvai įveikti kliūtis. Dėl to šokinėjantys robotai yra įdomūs, tyrinėjant nepasiekiamas vietas, tokias, kaip griuvėsių kalnai po žemės drebėjimo arba nelygios vietovės svetimose planetose. Tačiau turi būti įmanoma keisti šuolio aukštį ir kryptį, o to nėra su Hawkeso tyrinėtojų naudojamais aparatais. Dabar pradedama optimizuoti šokinėjantį robotą, kad jis šokinėtų dar aukščiau."