跳躍是很多生物與生俱來的本領(lǐng),,但對于沒有膝蓋的不死人和形態(tài)各異的機(jī)器人來說,,跳躍顯然不是一個(gè)最優(yōu)先的選項(xiàng)。 腳踝高的坎過不去
. P4 C: x- u2 L0 O1 a( F
' ], Q$ X! t! e% m( o7 r2014年,,國外某個(gè)以吸血蝙蝠為靈感來源的跳躍機(jī)器人雖然達(dá)到了當(dāng)時(shí)機(jī)器人跳躍的最高紀(jì)錄3.7米,,但是也就比人類紀(jì)錄高了一米多,和想象中機(jī)器人上天入地的概念還是有點(diǎn)差別,。
8 R5 N3 N/ q" N1 M) F. i而在今年早些時(shí)候,,加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的研究人員發(fā)明了一種全新的小機(jī)器人,其能力讓它迅速成為了跳高界嗖嗖跳起的新星,,都不用測量,,光是肉眼就能看出這可比上一個(gè)小蝙蝠跳得高得多得多,,堪稱無聲竄天猴。
7 p) x' R$ T1 m h& K' r
# Y7 w$ X- b' w3 q等它到達(dá)最頂端,,再掉下來也要等上好一會,。
- F2 Q ^, s$ u這時(shí),它的跳躍高度已經(jīng)達(dá)到了前所未有的31米,,超過普通10層樓的高度,。
9 @/ }% H2 [+ d; M甚至能達(dá)到自由女神像的眼睛。 " z& H3 X* x% |4 m
起跳的瞬間快到人眼幾乎察覺不到,,在慢鏡頭下,,機(jī)器人早已上天,而人類卻還傻乎乎地盯著原地,。
s1 W0 B: e ?8 D7 X5 Z- }7 g但別看它起跳的樣子很颯很帥,,蓄力的樣子卻有一丟丟狼狽。 從開始蓄力到蓄力完畢,,為了攀升30多米的高度,,整個(gè)過程往往要持續(xù)大概一分多鐘,這不僅關(guān)乎跳躍的成功與否,,也和整個(gè)小機(jī)器人的精妙設(shè)計(jì)有關(guān),。 5 G3 |. q( P7 V$ e1 h- i j
油管上的科技頻道Veritasium就為我們詳細(xì)介紹了一下它的構(gòu)造和原理:在它的底部,,有著四個(gè)碳纖維材質(zhì)的細(xì)條,,并且靠著橡膠帶,也可以說是猴皮筋,,綁住連接至中央的連接桿上,。 5 r0 f. D) G( k( {1 |! p% T. Z
這一大團(tuán)柔韌性極佳的東西共同構(gòu)成了一個(gè)強(qiáng)力彈簧,儲存彈跳所需的巨大能量,。 9 O5 V% y& n) Z8 z# E3 ^- O
而在前部的箭頭內(nèi)部,,有一個(gè)小型電機(jī),連接著一根固定在機(jī)器人屁股處的細(xì)繩,。
- S3 r! W1 q; a; O1 Z* y, y當(dāng)電機(jī)啟動時(shí),,它就會逐步拉短細(xì)繩,四周的碳纖維細(xì)條便會開始壓縮蓄力,。大概一分半鐘后,,整個(gè)機(jī)器人達(dá)到最大蓄力,隨時(shí)都有可能發(fā)射出去,。 / \5 F3 K4 @* E6 E2 q5 K
箭頭底部的外側(cè)還附有三個(gè)可控制的簡易支架,,通過調(diào)整可以讓機(jī)器人以任意角度發(fā)射上天,不局限于垂直方向,。
$ i$ q, _2 m/ h H* Z) a& }& \/ T+ C" w, Z6 W0 i
發(fā)射瞬間,,從0到百公里的時(shí)速只要極短的9毫秒,,加速度一度達(dá)到300個(gè)G,而人類最多只能承受不到10個(gè)G,。
% c. T: D) l1 U0 u! }' _* n e+ ^, V( Z' R! [/ e; Z6 L: z
當(dāng)然,,能跳這么高的原因還和它非常低的自重有關(guān),機(jī)器人從頭到腳只有30克,,而一個(gè)雞蛋也只有大概50克,。 3 h. S7 V0 O- o
優(yōu)質(zhì)的材料也讓它能比任何其他彈性材料儲存更多的能量。 4 w9 ]6 G+ q' f5 d8 o" @
而且這種碳纖維細(xì)條加皮筋的設(shè)計(jì)最終呈現(xiàn)的效果比單獨(dú)用任何其中一種材料來得都要好,,研究人員愿稱其為有史以來最好的彈簧,。 . v6 M) l& I( w7 y! x9 d5 v
0 ]: O6 I. m7 M. N5 v, @2 ]- z而長達(dá)一分半的收縮過程,據(jù)研究人員解釋也是一個(gè)必要的時(shí)間花費(fèi),,它可以讓機(jī)器人的彈簧在這個(gè)過程儲備更多能量,。 這個(gè)道理就像圖上這老哥穿的跳跳鞋。 3 q5 H5 e H- T( W* R4 b" F
想要靠鞋里的彈力帶跳得更高,,總得先通過幾次上下的跳躍來存一些能量,,這些能量會在你最終的搏命一跳中釋放,幫助你跳得更高,。
8 P o0 S( H* e$ z9 y' `目前,,這個(gè)小機(jī)器人在科學(xué)家的計(jì)劃中可以被當(dāng)做外星勘探的好幫手,尤其是在月球上,。 經(jīng)過計(jì)算,,這小竄天猴可以跳出125米的高度,并且至少500米遠(yuǎn),。
& ]1 O( v$ o6 o+ Y8 V1 v9 {$ V0 [這在面對月球車無法處理的深溝和懸崖時(shí),,可就派的上大用場了,能去也能回,。 * }8 H2 a! T& t& a' q4 H3 [( I. _
而且據(jù)研究人員說,,他們還有過此種機(jī)器人放大10倍版的構(gòu)思,雖然隨著體積增大阻力也變大,,但是儲存能量的彈簧同時(shí)也變得更大,,這反而一定程度上減小了阻力,能跳得更高也說不一定,。 * k6 ]5 i# [1 E' r
6 F& i0 K8 p+ a
這構(gòu)思要是能實(shí)現(xiàn),,如果在真空里做一個(gè)更巨型的跳躍機(jī)器人,是不是以后星際旅行都要改用跳的了,? ( a. N" t! r& r* t% w
1 D$ c* [& l: w5 q8 Y- ~" Q4 W
|