• 24.05.2022 23:50

    Пружинный робот прыгнул выше девятиэтажки

    Автор:beron

    Апр 30, 2022 ,
    Пружинный робот прыгнул выше девятиэтажки

    Пружинный робот прыгнул выше девятиэтажкиПружинный робот прыгнул выше девятиэтажкиПружинный робот прыгнул выше девятиэтажкиПружинный робот прыгнул выше девятиэтажкиПружинный робот прыгнул выше девятиэтажки

    Американские инженеры разработали робота, способного подпрыгивать почти на 33 метра. Он состоит из эластичной рамы и «резинок», которые натягиваются мотором, а затем резко расслабляются и посылают робота вверх. Согласно расчетам, на Луне такой робот сможет преодолевать за один прыжок полкилометра, рассказывают авторы статьи в Nature.

    У ездящих роботов и летающих дронов есть альтернатива в виде прыгающих роботов. Они способны преодолевать высокие препятствия, но при этом не тратят много энергии, как дроны. Одно из реальных применений таких роботов — космические исследования. Например, японская межпланетная станция «Хаябуса-2» в 2018 году высадила на астероид Рюгу два робота, которые для перемещения по поверхности использовали внутренний двигатель с грузом. Он резко перемещал центр масс робота и заставлял его подпрыгивать, чтобы исследовать новый участок поверхности.

    Инженеры под руководством Эллиота Хоукса (Elliot Hawkes) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре создали робота способного прыгать на рекордную для роботов и живых существ высоту. Стоит отметить, что авторы в статье называют его не роботом, а «прыгуном» или устройством.

    В верхней части робота расположен электромотор с редуктором 1:1000 и аккумуляторы. В нижней части (она занимает почти весь объем) установлено четыре рейки из углеволокна. Между ними по центру натянуто по четыре латексных «резинки». А через центр, где «резинки» пересекаются, проходит трос, который соединяет нижние торцы углеволоконных реек с мотором.

    Пружинный робот прыгнул выше девятиэтажкиПружинный робот прыгнул выше девятиэтажкиПружинный робот прыгнул выше девятиэтажкиПружинный робот прыгнул выше девятиэтажкиПружинный робот прыгнул выше девятиэтажки

    Механизм работы робота и его компоненты

    Способности робота обусловлены гибридной конструкцией, выбранной разработчиками: в нем совмещаются элементы, работающие на сжатие и растяжение. Для накопления энергии робот, находящийся в распрямленном и длинном состоянии, включает электромотор и начинает вращать вал. При этом трос начинает наматываться на вал, потому что он подходит к валу через плечо. Из-за наматывания на вал свободная длина троса начинает сокращаться, поэтому рейки начинают сгибаться, а латексные тросы в свою очередь растягиваться и запасать в этих двух видах деформации энергию.

    Плечо, через которое проходит трос недалеко от мотора, держится за счет защелки. На определенной длине троса установлен клин, который отгибает защелку. В этот момент под натяжением троса плечо, которое уже ничто не держит, поворачивается, а трос, который теперь тоже ничто не держит, почти моментально разматывается с вала — это занимает менее девяти миллисекунд. Из-за низкой массы робота (30 грамм), высокой силы пружины (130 ньютонов) и ее почти моментального высвобождения робот взлетает вверх с ускорением в 28 метров в секунду.

    Эксперименты показали, что робот способен взлетать на 32,9 ± 0,7 метра. Расчеты показывают, что на Луне с ее меньшей силой тяжести и отсутствующей атмосферой робот смог бы подпрыгнуть на 125 метров и преодолеть за один прыжок полкилометра. После приземления робот готов к повторному использованию. Для этого он снова натягивает трос и в процессе, благодаря «ногам» на рейках (правда, они есть не на всех прототипах, вероятно, из-за дополнительной массы), встает вертикально.

    В одном из испытаний инженеры закрепили на робота камеру и сняли его полет. Учитывая расчеты полетов в лунных условиях, гипотетически робота можно было бы использовать в качестве разведчика-компаньона для лунохода по аналогии с тем, как марсоход «Персеверанса» работает в паре с вертолетом «Индженьюити». На днях вертолет совершил очередной полет и впервые снял посадочный модуль, доставивший оба аппарата на планету.

    Григорий Копиев

    Источник: nplus1.ru



    голоса

    Рейтинг статьи




    Adblock test .

    Источник
    Автор: Технологии