Mančesterio universiteto mokslininkai įveikė kodą, kaip sukurti itin galingą šokinėjantį robotą, kuris galėtų pakilti į 120 metrų aukštį – gerokai aukščiau nei Laisvės statula ar Londono Big Beno bokštas. Tai didžiulis šuolis, palyginti su dabartiniu aukščiausiai šokančio roboto rekordininku, kuris gali pasiekti „tik“ 33 metrus.
Šį tikslą pavyko pasiekti derinant matematiką, kompiuterinį modeliavimą, laboratorinius eksperimentus – ir, žinoma, senamadiškai meistraujant, kad būtų optimizuotas idealus roboto dydis, forma ir dalių išdėstymas.
Šokinėjančių robotų kūrimas kelia daug iššūkių
Žurnale „Mechanism and Machine Theory“ paskelbtame tyrime teigiama, kad tradiciniai šokinėjantys robotai yra gana neefektyvūs, jie eikvoja energiją ne tik tiesiam judesiui, bet ir nenumatytiems judesiams. Jie arba startuoja per anksti, dar iki galo neišsitraukę savo spyruokliuojančių kojų, arba nukrypsta nuo kurso, šonu slysdami ar sukdamiesi, taip sumažindami pagreitį.
„Nors šokinėjančių robotų jau esama, tačiau kuriant šias šokinėjančias mašinas susiduriama su keliais dideliais iššūkiais, iš kurių pagrindinis – šokinėti pakankamai aukštai, kad būtų galima įveikti dideles ir sudėtingas kliūtis. Mūsų projektas gerokai pagerintų spyruoklėmis varomų šokinėjančių robotų energijos vartojimo efektyvumą ir našumą“, – pareiškime teigė vienas iš autorių daktaras Johnas Lo, Mančesterio universiteto kosmoso robotikos mokslinis bendradarbis.
Tyrėjai nusprendė imtis visiškai naujo požiūrio. Pirmiausia jie išanalizavo du skirtingus šokinėjimo mechanizmus, norėdami išsiaiškinti, kuris veikia geriausiai – vienas su tiesiaeigiu „prizminiu“ stūmokliniu kojos judesiu, o kitas – su rotaciniu kengūros-kopūsto tipo sąnariu. Paaiškėjo, kad abu šie mechanizmai turėjo savų privalumų ir trūkumų.
Stūmoklinis modelis apsunkindavo save per didele apačioje esančia mase, todėl prieš pakilimą susidarydavo inercinis vėlavimas. Tuo tarpu tos besisukančios rotacinės kojos atimdavo energiją, nes paleisdavo robotą dar nespėjus spyruoklėms išlaisvinti visos savo energijos.
Tačiau komanda, sujungusi optimaliausius kiekvienos konstrukcijos elementus, rado tinkamą variantą. Kad būtų užtikrintas stabilumas, didžiąją dalį svorio perkelti į viršų, o ilgas tiesias linijines ištempiamąsias kojas naudoti taip, kad jos neišskristų anksčiau laiko.
Roboto pritaikymo galimybės yra milžiniškos
Dabar, kai komandai pavyko sukurti paleidimo sistemą, kitas tikslas – kontroliuoti šuolių kryptį ir pagerinti, kiek kartų jis gali pakilti vienu įkrovimu. Mokslininkai teigia, kad tai galima padaryti panaudojant nusileidimo metu susidarančią kinetinę energiją, kuri turėtų būti didelė, atsižvelgiant į tai, kad robotas į žemę atsitrenktų iš daugiau nei 100 metrų aukščio.
Galimos pritaikymo galimybės yra milžiniškos. Įsivaizduokite, kad ateityje šuoliuojantys robotai padės vykdyti paieškos ir gelbėjimo operacijas, perskrisdami per nuolaužas, arba nuties naujus planetų tyrinėjimo kelius. Komanda planuoja ištirti kompaktiškesnes kosmines konstrukcijas, kurios leistų lengviau transportuoti ir dislokuoti robotus.
Taip patskaitykite
