Jumping Robots Bootsen Schattige Big-Eyed-Primaten Na

{h1}

Een springende robot - wiens ontwerp werd geïnspireerd door kleine primaten die bekend staan ​​als bushbaby's - kan van muren springen om sneller hoogte te krijgen dan een vorige robot en zou op een dag kunnen helpen bij het snel scannen van stedelijke rampzones, zeggen onderzoekers.

Een springende robot - wiens ontwerp werd geïnspireerd door kleine primaten die bekend staan ​​als bushbaby's - kan van muren springen om sneller hoogte te krijgen dan een vorige robot en zou op een dag kunnen helpen bij het snel scannen van stedelijke rampzones, zeggen onderzoekers.

Ondanks dat hij maar 10 inches (26 centimeter) groot is en slechts 0,2 pond (100 gram) weegt, kan de eenbenige robot, genaamd Salto, vanaf een staande positie meer dan 3,2 voet (1 meter) hoog springen.

Salto is niet de meest springende robot die er is - sommige bots kunnen hoogten van meer dan 10 voet (3 meter) springen, maar die bots moeten een aantal minuten oplopen voordat ze springen, terwijl Salto bijna meteen weer kan springen, de onderzoekers gezegd. Hierdoor kan de one-legged bot van een muur afdrijven - net als menselijke parkour-enthousiastelingen - om sneller hoogte te winnen, voegde ze eraan toe. [De 6 vreemdste robots ooit gemaakt]

Salto kan ook klimmen met een snelheid van 5,7 voet per seconde (1,75 meter per seconde) in vergelijking met de 3,7 voet per seconde (1,12 m / s) bereikt door de next-best robot, aldus de onderzoekers. De klimsnelheid van Salto is iets beter dan die van een kikkertje, en volgens de wetenschappers heeft 78 procent van de mogelijkheden van de door bomen bewo- gende struikbaby waar hij op is gemodelleerd.

Echte inspiratie

Het idee voor de robot kwam naar de onderzoekers nadat ze met eerstehulpverleners hadden gesproken op een urban search-and-rescue trainingssite in Menlo Park, Californië, zei studieleider Duncan Haldane, een doctoraat in de robotica. student aan de University of California, Berkeley.

"Ons doel was om een ​​zoek-en-reddingsrobot klein genoeg te hebben om het puin niet verder te verstoren, en snel te bewegen over de vele soorten puin geproduceerd door ingestorte gebouwen," Haldane vertelde verslaggevers in een persconferentie op maandag (5 december ). "Om dat te doen, moet het in staat zijn om sneller te springen - en beter te springen - dan eerdere robots."

Haldane en zijn collega's keken voor inspiratie naar de natuur, "omdat het redelijk is om te zeggen dat dieren elke robot kunnen overtreffen wanneer deze zich verhoudt tot springen," zei hij.

Voordat ze het dier konden vinden dat het perfecte model voor hun robot zou zijn, moest het team een ​​betere maatstaf voor springvaardigheid ontwikkelen. De onderzoekers bedachten een meetinstrument met de naam "verticale springflexibiliteit", die combineert hoe hoog een dier of robot kan springen met hoe vaak.

De Senegal bush baby (Galago senegalensis) scoorde het hoogst in de tests van wetenschappers, sprong van tak naar tak met 7,2 voet per seconde (2,2 m / s). Het dier haalt zijn springvermogen uit zijn vermogen om in een superlow te kruipen voordat hij opstijgt - een functie die hij deelt met andere springende dieren, aldus de onderzoekers.

Hierdoor kunnen de beenspieren van de bush baby energie opslaan in elastische pezen voordat deze later in de sprong wordt vrijgegeven om 15 keer meer kracht te genereren dan alleen de spieren, voegde ze eraan toe.

Een robot bouwen

Het vertalen van dit principe in een robotsysteem vereiste echter wat sleutelen, zei Haldane. [7 Cool Animal-Inspired Technologies]

"Wanneer je bio-geïnspireerde engineering doet, moet je drastisch vereenvoudigen wat je in de natuur ziet en de basisprincipes van wat er gaande is uitzoeken," zei hij.

In plaats van een pees, heeft Salto de robot een latexveer die is verbonden met zijn motor, die kan worden gedraaid om energie op te slaan. De configuratie van de acht staven waaruit het been van de robot bestaat, betekent dat de hefboomwerking die het biedt verandert wanneer de robot door de springende beweging beweegt, aldus de onderzoekers.

Aan het begin van de sprong, terwijl de robot in een superlow zit, is er weinig hefboomwerking, dus de kracht van de motor gaat in de lente draaien in plaats van van de grond af te duwen. Terwijl het been van Salto zich uitstrekt, neemt het hefboomeffect toe, waardoor het van de grond valt en de opgeslagen energie in de bron vrijgeeft, aldus de onderzoekers.

"Een koevoet voorziet je van een hefboomarm om een ​​grote nieuwsgierige kracht te genereren door een kleine kracht uit te oefenen aan het einde van de hefboom. Het is een krachtvermenigvuldiger," zei studie auteur Mark Plecnik, een postdoctoraal geleerde bij UC Berkeley. "Dit is als het gebruik van een koevoet die groeit en krimpt als je erop drukt."

Met sensoren op de robot kan het zijn lichaamshoek, beenpositie en positie van de motor bijhouden, waardoor de robot zijn hoek tijdens de vlucht kan aanpassen met behulp van een verzwaarde staart zodat deze de muur raakt in de juiste hoek zodat deze weer kan uitveren.

Toekomstige toepassingen

Auke Jan Ijspeert, hoofd van het Biorobotics-laboratorium aan de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne in Zwitserland, prees de innovatie van de groep.

"In staat zijn om tegen de zwaartekracht te vechten is altijd een groot probleem voor terrestrische dieren en robots", vertelde Ijspeert aan WordsSideKick.com. "Een dergelijk systeem zou nuttig kunnen zijn voor toepassingen in veldrobotica, bijvoorbeeld voor opsporing en redding, monitoring van vervuiling, inspectie of landbouw."

Het onderzoeksteam dat Salto ontwierp, hoopt dat hun verticale behendigheidsgraad ook andere wetenschappers zal helpen die stieren willen leren, zei Ron Fearing, professor in elektrotechniek en computerwetenschappen aan UC Berkeley, die toezicht hield op het onderzoek.

Thomas Roberts, een professor aan de Brown University die gespecialiseerd is in biomechanica, denkt van wel, maar hij denkt ook dat de technologie zelf belangrijk kan zijn voor biologen.

"Dit is een geweldig voorbeeld van hoe bio-geïnspireerd engineeringontwerp ons kan helpen nieuwe apparaten te bouwen, maar ook ons ​​begrip van de biologie te informeren," vertelde hij WordsSideKick.com.

"In de biologie kunnen we alleen dieren bestuderen die er zijn, en we gaan er in het algemeen van uit dat systemen in de natuur redelijk goed werken," zei Roberts. "Roboticisten kunnen deze veronderstelling testen door mechanismen te bouwen die vergelijkbaar zijn met biologische systemen, maar op belangrijke manieren vertrekken."

De nieuwe studie werd vandaag (6 december) gepubliceerd in de debuuteditie van het tijdschrift Science Robotics.

Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: Devil Baby Attack.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com