康奈尔大学研究跳水机器人,以加快开发水下移动机器人

编译:chux

出品:ATYUN订阅号

自然界中像鲸鱼或海豚跳出水面的景象雄伟壮观,但这些优雅的动作在技术上很难完成。因此,一组研究人员着手通过建造一个机器人来实现跳水。

来自康奈尔大学的研究人员研究了更简单和更常见的动物,如青蛙和小型甲壳类动物,它们可以进行突破性操作。这些较小的动物往往会突破捕获猎物或逃避捕食者,它们的小尺寸和可预测的行为使它们成为理想的研究对象。

在研究这些小动物时,研究人员发现决定动物从水中跳出多高的关键因素之一为“附带水量(entrained water mass)”。即离开水时动物带的水量。额外的质量通常占动物总重量的很大比例,最好的跳跃者会找到办法把它减到最小。

这些倾向于流线型,因此它们可以尽可能顺利地切入水中。然而,研究人员为模仿行为而建造的机器人却不那么精简了。研究人员选择的设计很简单,只有铰链和橡皮筋提供跳跃力。尽管如此,他们的设备无法达到实际跳跃动物所达到的高度。

研究作者Sunghwan Jung说:“当我们制造和测试一种类似于跳跃动物的机器人系统时,它的跳跃速度与动物不同。为什么?因为我们的机器人不像流线型那样,所以会带出很多水。想象一下,你穿着湿衣服离开游泳池,由于水的重量,你可能感到行走很困难。”

至于下一代机器人,研究人员希望设计出一种更容易在水中移动、跳得更高的机器人。在未来,这项研究可以帮助设计更复杂的机器人,结合对监视真实动物的机器人的研究和协调它们的通信系统,我们也许很快就会看到成群结队的小型机器人在海洋中探索。

原文发布于微信公众号 - ATYUN订阅号(atyun_com)

原文发表时间:2018-11-26

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