Dem Roboter wurde beigebracht, wie ein Gepard zu laufen
Dem Roboter wurde beigebracht, wie ein Gepard zu laufen
Anonim

Der Gepard ist das schnellste aller Landsäugetiere: In 3 Sekunden kann er nach anderen Quellen Geschwindigkeiten von bis zu 90 km / h erreichen - in der Regel bis zu 110 km / h. Auch die Richtung des Sprintrennens kann das Raubtier im Handumdrehen ändern: Dabei helfen ihm Klauen, die wie Stacheln an den Stiefeln der Sportler wirken. Und dank der aerodynamischen Struktur der Karosserie wird Hochgeschwindigkeitslauf durchgeführt. Die flexible Wirbelsäule ermöglicht das Laufen, fast ohne die Pfoten vom Boden zu heben und den Kopf auf gleicher Höhe zu halten; Der Schwanz hilft, das Gleichgewicht zu halten.

Amerikanische Ingenieure der North Carolina State University haben, inspiriert vom Laufen eines Geparden, einen neuen Typ von weichen Robotern entwickelt, der alle vorherigen Generationen an Geschwindigkeit übertrifft. Er kann auch schwimmen. Da die Sprintgeschwindigkeit des Tieres dank der flexiblen Wirbelsäule erreicht wird, haben die Wissenschaftler diesem speziellen Teil der Struktur besondere Aufmerksamkeit gewidmet.

Die aus zwei miteinander verbundenen Teilen bestehende Wirbelsäule ist mit einer Feder ausgestattet. Der weiche, sich leicht biegende "Körper" ist von Tubulus-Triebchen durchzogen. Der Roboter wird in Bewegung gesetzt, indem der Druck in den Röhrchen verändert wird, in die portionsweise Luft injiziert wird. Unter dem Luftdruck wird der "Körper" zusammengedrückt und damit die Feder gespannt, und dann wird diese Feder unter der Wirkung der elastischen Kraft schlagartig gelöst, was den "Gepard" nach vorne schiebt. Das Umschalten zwischen diesen beiden Zuständen setzt so viel Energie frei, dass der Roboter über die Oberfläche galoppieren kann.

Die schnellsten Softroboter vor dieser Erfindung konnten sich auf harten Oberflächen mit Geschwindigkeiten von bis zu 0,8 Körperlängen pro Sekunde bewegen. Die neue Klasse der Softroboter (LEAP) erreicht Geschwindigkeiten von bis zu 2,7 Körperlängen pro Sekunde, rast also mehr als dreimal schneller. Sie sind auch in der Lage, steile Hänge zu erklimmen, die für frühere Generationen unzugänglich waren. Darüber hinaus sind diese "galoppierenden" Roboter 7 cm lang und wiegen nur 45 g, sie können sowohl zerbrechliche Gegenstände (z. B. ein Ei) als auch Gegenstände mit einem Gewicht von bis zu 10 kg tragen. Und indem die "Klauenfüße" durch Flossen ersetzt werden, wird LEAP in der Lage sein, das Gewässer zu überwinden.

Wissenschaftler hoffen, dass ihre Erfindung bei Such- und Rettungseinsätzen nützlich sein wird, bei denen es auf Geschwindigkeit und schnelle Entscheidungsfindung und Ausführung ankommt. Erfahren Sie mehr über das neue Design von Robotern in Science Advances.

Beliebt nach Thema