Исследователи разработали робота, который может подпрыгнуть в воздух на высоту в 100 раз превышающую его собственный рост.
Люди и другие крупные существа используют для прыжка спонтанные мышечные сокращения, а прыгуны-рекордсмены из мира насекомых сначала накапливают за счет мышечного напряжения упругую энергию, потенциал которой может резко высвобождаться и приводить насекомых в движение, очень эффективно подкидывая их вверх. Этот базовый биологический принцип уже использовался для прыжков роботов.
Команде Эллиота Хоукса удалось усовершенствовать этот процесс. Их прыгающий робот высотой 30 см имеет аэродинамическую форму головы, в которой расположены аккумулятор и мотор. Во время фазы натяжения он создает вращательное движение, в результате чего шнур наматывается на ось. Его нижний конец крепится к четырем дугообразным элементам из эластичного углеродного волокна.
При намотке шнура элементы деформируются под действием тягового усилия и накапливают упругую энергию. Этот эффект дополнительно усиливают резинки, натянутые между элементами дуги как спицы. Аккумулятор полностью заряжен, когда клин, прикрепленный к шнуру, входит в контакт с фиксатором в головной части робота и защелкивается. Затем он открывается для запуска прыжка. Натяжение шнура мгновенно ослабевает, и упругая энергия резко высвобождается.
Результаты испытаний показали, что робот высотой 30 см и весом 30 г прыгает примерно на 33 м и развивает скорость более 28 м/с. Его концепция основана на внезапном освобождении туго натянутой системы пружин и резиновых лент. Эта техника превосходит успехи предыдущих искусственных прыгунов и возможности биологических систем из-за более эффективных вариантов накопления упругой энергии.
Прыгающие роботы могут обеспечить обзор местности с высоты птичьего полета и стать практичной альтернативой беспилотникам, поскольку способны преодолевать препятствия и достигать высот, ранее предназначенных для дронов. Они были бы особенно эффективны при исследовании поверхности Луны, где низкая гравитация позволит нынешней модели прыгнуть в высоту на 125 м и за одно движение преодолеть 1/2 км.
