На страницах нашего сайта мы неоднократно рассказывали нашим читателям о различных прыгающих роботах. Но абсолютным рекордсменом по прыжкам в высоту является новый и весьма необычный робот, созданный исследователями из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Этот робот может выпрыгивать на высоту в 30 метров, и это выше, чем может любой другой прыгающий робот или живое существо.
Конструкция робота-прыгуна несколько похожа на небольшую игрушечную ракету, установленную на двух скрещенных велосипедных колесах. Однако шины этих колес представляют собой пружины из углеродного волокна, а спицами являются круглые резинки, закрепленные в центре условного шара. Во время подготовки к прыжку, электродвигатель, размещенный внутри "ракеты" вращает шпиндельный механизм, который сжимает пружины из углеродного волокна и одновременно растягивает резинки. Затем срабатывает механизм замка, пружины и резинки отдают накопленную в них энергию и робот совершает прыжок вверх.
Создатели робота-прыгуна оценивают, что некоторые улучшения конструкции могут позволить роботу прыгать еще выше, но ненамного. Достигнутая сейчас высота прыжка уже близка к теоретическому пределу, определяемому используемыми материалами и технологиями, ведь в момент начала прыжка элементы конструкции робота испытывают воздействие ускорения в 315 g.
На идею создания робота-прыгуна исследователей навели размышления по поводу физических пределов, с которыми сталкиваются механические системы и живые существа. Большинство конструкций существующих роботов-прыгунов скопированы с живых прототипов, кузнечиков, ящериц, тараканов, прыгающих пауков и даже жуков-водомерок. Но проведенные исследования показали, что такой биовдохновленный подход является далеко не самым оптимальным для роботов.
У живых существ имеются мускулы, работающие как линейные двигатели. Поэтому возможности животных в прыжках ограничены энергией, которую способен выработать мускул за один такт работы. "В связи с этим у животных имеется небольшая пружина, связки и сухожилия, и мускулы большого объема и массы" - пишут исследователи, - "Роботы же, предназначенные для прыжков, должны иметь маленький двигатель и максимально большие пружины".
Принимая во внимание все сказанное чуть выше, исследователи спроектировали робота так, чтобы отношение веса пружин к весу двигателя было минимум в 100 раз выше, чем аналогичное соотношение у живых существу. И, результат, как говорится, на лицо.
А в заключении следует отметить, что подобный вид прыжкового передвижения уже давно считается подходящим для исследований других планет, особенно планет с более низкой гравитацией. К примеру, на Луне такой робот сможет подпрыгнуть на высоту 125 метров и переместиться по горизонтали на расстояние 500 метров.
