Исследователи разработали прыгающего робота, который может надежно приземляться на узкие поверхности. Технология вдохновлена биомеханикой прыжков белок. Роботы-белки смогут перемещаться в сложных средах, включая кроны деревьев и строительные конструкции.
Для изучения механики приземления белок исследователи установили на ветку датчики, измеряющие силу и крутящий момент. Анализ высокоскоростной съемки показал, что белки при приземлении фактически делают стойку на передних лапах, направляя силу приземления через плечевой сустав. При этом их передние лапы поглощают около 86% кинетической энергии.
Еще более важным для удержания равновесия оказалось то, что белки регулируют тормозное усилие при приземлении. Если животное рискует недолететь до ветки, оно создает меньше силы, что позволяет вернуться в исходное положение. При опасности перелета белка увеличивает тормозное усилие, чтобы замедлиться и совершить сбалансированное приземление.
Инженеры применили полученные знания для модификации одноногого робота Salto (сокращение от Saltatorial Agile Locomotion on Terrain Obstacles), разработанного в Беркли в 2016 году. У бота уже был моторизованный маховик, помогавший ему сохранять равновесие. Исследователи добавили метод реверсирования двигателя, чтобы позволить Salto тормозить, когда он приземлялся на ветку. Инженеры также добавили регулируемые силы ног, чтобы помочь ему компенсировать перелет или недолет при приземлении, в дополнение к эффекту маховика.
Несмотря на отсутствие возможности цепляться ногами, модифицированный Salto смог запрыгнуть на ветку и несколько раз удержать равновесие. Исследователи специально создали конструкцию с пассивным захватом и низким трением, чтобы усложнить задачу и проверить эффективность новых алгоритмов балансировки.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Загадочное явление в центре Млечного Пути может скрывать новый вид темной материи
Посмотрите на Антарктиду без льда: опубликована подробная карта южного континента