一跃十层楼！这款世界上跳的最高的机器人，可以探索太空？
2022-12-30
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一跃十层楼！这款世界上跳的最高的机器人，可以探索太空？
最后更新：2022-12-30 浏览：1198次
一跃十层楼！这款世界上跳的最高的机器人，可以探索太空？
这个微型机器人可以跳的比世界上任何东西都高。
“跳跃”乍一听似乎是一个没用的小众技能，但是经过设计的跳跃装置可以在探索太空中大显身手。
动物界里有这样一类生物，它们的体积不过一般松鼠大小，但却能在静止状态下跳到三米高。
这个跳跃冠军叫“婴猴”。
据秒懂百科介绍，它们具有异常强壮的后肢，全身肌肉的30%都用来跳跃。
普通人基本上无法跳到两到三米高，而在动物界能跳这么高的也不多，但是机器人却可以轻松击败这个记录。
加州大学圣塔芭芭拉分校研究出了一种全新的微型机器人，能跳31米，比10层楼都要高，与此同时，它的重量还不到一个网球。
在跳高装置的竞争中，先前的记录是3.7米，能够翻越单层楼房。而微型机器人Veritasium能够达到31米，它可以从自由女神像的脚下，一直跳到眼睛处。
要想把某个动作视为跳跃，必须满足两个条件：首先，运动必须通过推离地面而产生；其次物体不能损失质量。
除了婴猴，会跳跃的动物数不胜数。从沙蚤、蚂蚱再到袋鼠，他们都靠肌肉一次性的快速冲击来把自己的身体弹射到空中，冲击所传递能量的大小决定了跳跃的高度，因此动物们要想跳得更高必须毫无保留的发挥出肌肉的力量。
有些玩具设计得也很聪明，比如弹力壳。
将弹力壳挤压变形，就能在变形的形状里蓄能，此时它可以视为弹簧，就像肌肉发出冲击的动物那样。它会对地面施加一个很大的力，然后把自己发射到空中。
所有的塑料弹力装置都遵循相同的原则，在弹簧里蓄能，然后通过一次冲击来释放能量，从而跳起。
但是没有哪个弹力玩具能比得上这个微型机器人。它不仅小，而且加速快，一跳起来马上就蹿得老高。据了解，目前这个微型机器人仍然保持着最高垂直跳跃记录。
报告解释，这种微型机器人可能被证明对行星体探索非常有帮助。在大气层稀薄，或者不存在大气层的地方，例如月球，这个装置可以跳到125米高，500米远，轻松地去到人类由于稀薄的大气层或不稳定的地形而无法收集样本或数据的地方。
探测车可能会止于陡峭的悬崖和深深的陨石坑，但这个微型机器人可以跳进跳出，并采集样本，带回给探测车，并且在跳跃时不会损失多少能量。如果能够在着陆时把动能转化成弹性势能来储存，那么效率会近乎完美。
据了解目前该团队已经开始建设一整个系列的跳跃机，其中一些可以在着陆后恢复原状，然后马上再次起飞，另一些可以操控，它们有三条可以操控的腿，不是用于蓄能，而是构成三脚架，让跳跃机可以往任何方向发射。
那么这个微型机器人跳跃的秘诀到底是什么呢？
据科技频道Veritasium介绍，它主要由四条用橡皮筋绑住的炭纤维组成，而这些碳纤维共同组成了一个弹簧，用于存储跳跃所需的能量。
装置的顶部有一个小马达，透过一根穿过轮轴的细绳，连接到装置的底部。当马达启动时，它会转动细绳为机器人上发条，使得装置压缩，进而把能量储存在碳纤维和橡皮筋上。大约1.5分钟后，这个结构压缩到极点，随时都可以发射出去。
从禁止状态加速到每小时100公里，仅需9毫秒。它的加速度高达300多个G，没有哪个活物能够顶得住。
它的跳跃为何如此鹤立鸡群？
首先，它特别轻，只有30克。因为它使用了微型的电机和电池，再加上整个机械结构都是用轻质的碳纤维和橡胶构成，兼做弹簧，每单位的天然乳胶橡胶所储存的能量比其他几乎任何材料都要多，达到每千克7000焦耳。其中弹簧的特殊设计使得跳跃能力接近理想状态，比普通弹簧多了两倍的蓄能。
机器人能跳的如此之高完全仰赖于“效功倍增”。
不同于动物使用单次肌肉爆发力，经过精心设计的弹跳机所爆发出的能量来自于马达的多次爆发力，也就是马达转动的圈数，这也是为什么马达如此小巧的原因：它不必一次性爆发出全部能量，所需能量会在几分钟内累积起来。
多年来，科学家研究的弹跳机都是模仿生物弹跳功能，但有了“效功倍增”后，机械便有了优势。
目前这个弹跳机已经接近了弹簧能达到的高度的上限，假设有一个无限轻的马达以及无限的时间来蓄力，其能取得的成绩大概只比最佳纪录高出19%。
该研究团队表示，另一种跳的更高的方法是将这个机器人扩大十倍，到时空气阻力就可以完全无视。那要是再研究研究，这从月球一下子就能跳回地球的神技，未来是不是也有能实现的一天了？
