奇客 UCSB和迪士尼想知道机器人可以跳多高

过去十年，我们目睹了各异的弹跳机器人。除少数例外，这些机器人都希望在生物学中找到设计和功能的灵感。因为自然界充满了令人难以置信的弹跳动物，将它们的能力放到机器人身上似乎是一个合理的追求——机器人尝试过模仿蚂蚁、青蛙、鸟类和婴猴等生物的动作，偶尔以某些特定的方式获得成功。少数没有使用这种仿生方法的例外包括利用压缩气体甚至是炸药之类，让机器人以动物无法实现的方式跳跃。这些机器人的表现令人印象深刻，至少部分是由于它们的跳跃技术没有完全融入生物模型中，而这些生物模型往往会受到非跳跃因素的影响，例如多功能性。对于加州大学圣芭芭拉分校（UCSB）和迪斯尼研究中心的一组机器人专家来说，这就引出了一个简单的问题：如果你想制造一个只是为了跳得尽可能高的机器人，它能跳多高？发表在《自然》期刊上的一篇论文中，他们用一个可以跳到 33 米高的机器人给出了答案，达到了自由女神像眼球位置的高度。

这个弹跳机器人高 30 厘米，重 30 克，对此类机器人而言还是比较重的。它几乎完全由充当弹簧的碳纤维弓以及在张紧时储存能量的橡皮筋制成。机器人的中心部位配备了一个电机、一些电池和一个栓锁机构，这个栓锁机构连接到一根绳子上，而这根绳子连接了机器人的顶部和底部。为了准备弹跳，机器人开启电机旋转，在两分钟的过程中，电机会绞紧绳子将机器人拉扁，并逐渐储存能量到一种荒谬的程度。等到绳子完全上紧，电机会给出一个拉力让栓锁机构放开绳子，在大约 9 毫秒内释放出所有能量，在这段时间内，机器人的速度会从零加速到 28 米/秒。总之该机器人拥有超过 1000 焦耳/公斤的能量，甚至比最好的弹跳生物还要高出一个数量级，轻松击败其他弹跳机器人，比它们高出五倍。