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“夜猴”跳跃机器人惊艳全球,敏捷性达到每秒1.7米

2018-08-18 09:49| 来源:国兴智能| 浏览量:

       这个微型跳跃机器人名为Salto,体重仅有100g,是目前最敏捷、跳跃能力最好的有腿跳跃机器人,平均每隔0.58秒就可以进行一次高达1米的跳跃,跳跃敏捷性为1.7 m / s。
 

“夜猴”跳跃机器人惊艳全球,敏捷性达到每秒1.7米


       Salto的设计灵感来自于自然界中最佳跳高运动员之一——夜猴(galago)。夜猴是一种小型的非洲灵长类动物,体重只有几公斤,单次跳跃就能超过高高的灌木丛(约2米)。

       研究者称,有效的跳跃运动不仅仅指跳跃的高度,还在于跳跃的频率。此处的“敏捷性”指的是微型机器人在不断重复跳跃过程中能达到的跳跃高度,更专业的说法是“跳跃系统在进行重复跳跃运动时能达到的最大平均垂直速度”。为了达到高度敏捷性,不仅要跳的高,还要跳的频繁。提升敏捷性涉及到提升跳跃高度或跳跃频率,或着两者都提升。

       Salto的基本跳跃单元与常见的跳跃机器人类似:弹性元件,如弹簧。不同的是,Salto跳跃系统中的弹性元件(有点类似橡胶的能够扭曲的弹簧)是串联放置的,从而获得串联弹性驱动器(SEA)。串联弹性驱动器性能很好,不仅有助于保护电机,还能进行力控制,使得跳跃系统能够被动恢复一些能量,并且能够进行功率调制。
 

“夜猴”跳跃机器人惊艳全球,敏捷性达到每秒1.7米


       夜猴的肌肉和肌腱就类似人工系统中的弹簧。然而,研究者实现Salto高敏捷跳跃系统主要模拟了夜猴另一提高其跳跃能力的特点:具有可变机械增益(mechanical advantage,MA)的腿。夜猴腿部的结构以及其跳跃时的技巧,使得夜猴的跳跃能力比单独使用肌肉时获得惊人的15倍提升!这才是研究人员为Salto寻找的秘密武器。

       炫酷的Salto已经能够轻松弹离墙面玩“跑酷”运动(Parkour)——利用垂直墙面增加Salto的弹跳高度或者改变弹跳方向。当然,你可能已经注意到Salto目前还没有很多感知能力,其跳跃运动也是开环的。Salto利用旋转惯性尾定位自身,但其尚不能独立适应不同的表面。

       研究人员称,下一步计划包括研究新的运动模式以及集成传感器实现多级跳跃。此外,还有可能增加一条腿(或三条腿)进行有意思的研究,但至少在近期,将继续挖掘单腿版本的Salto的潜力。
 

“夜猴”跳跃机器人惊艳全球,敏捷性达到每秒1.7米


       这种可变机械增益结构如何提升其他平台的性能和效率,大家拭目以待。

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