Grasshopping机器人通过新的改进的闩锁控制成为可能
如果动物和昆虫可以跳过草地和沙地，为什么机器人不能呢?机械工程教授 Sarah Bergbreiter 发现，研究人员无需费力就能在机器人中实现这一点。曾经被认为是释放储存能量的“开”或“关”开关的现有闩锁机构也可用于控制跨越各种地形的跳跃性能。
Bergbreiter 说：“我对如何制造这些功能强大、体积小巧、能够在不同环境中移动的机器人很感兴趣。” “传统上，跳跃机器人是在刚性表面上研究的，因此设计一种能够在软基板上有效运行的跳跃机器人是机器人技术的一大步。”
Bergreiter 的团队使用数学模型来说明闩锁如何在系统调整其跳跃性能的能力中发挥作用，然后再测试他们在机器人“跳线”上的发现。
“我们发现闩锁不仅可以调节能量输出，还可以调节跳跃者与其跳跃环境之间的能量传递。” Bergbreiter 解释道。“当使用圆形闩锁时，我们可以延迟跳跃并让机器人利用基板的后坐力。”
该团队在树枝上测试了他们的跳线，并观察树枝在跳线起飞前回缩。这证明跳线者恢复了一些最初损失在树枝上的能量。
出乎意料的是，Bergbreiter 的团队发现，与模型预测相反，尖锐(零半径)闩锁有时优于圆形闩锁。在这些情况下，树枝在起飞后与机器人相撞，导致从基板凸块中以非常规形式回收能量。凸起为跳线提供了额外的能量，使其能够胜过控制良好的圆形闩锁跳线。
Berbreiter 说：“既然我们了解了自然设计空间，我们就可以构建一些利用这些软基材顺应性的东西。”
生物学家同样有动力去了解这个空间，以便辨别像蚱蜢这样的生物有机体在草丛中跳跃时如何能够控制它们的能量输出。
“设计受控的昆虫大小的机器人几乎是不可能的，因为它们只需几毫秒即可启动。现在，我们可以更好地控制我们的机器人是跳一英尺还是跳三英尺。或者我们可以简单地让它在底材变化很大的情况下始终如一地跳跃。闩锁——我们在机器人中已经需要的东西——可以用来控制我们以前无法控制的输出，这真是令人着迷。”
这项研究与狄金森学院和加州大学欧文分校的研究人员合作发表在皇家学会。
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