水中ジャンプロボットが自然からインスピレーションを得た跳躍能力を披露

オリンピックの走り高跳び選手のことは忘れてください。 印象的な垂直跳躍を本当に見たければ、クジラ、イルカ、 謙虚なモブラエイでさえ それらはすべて、優雅に簡単に水から空中に飛び出すことができます。 このテクニックを借用してコーネル大学の研究者らは、水の入ったタンクの中で同様に驚異的な偉業を成し遂げることができる突破ロボットを開発した。

「この研究では、生物学的データを分析し、簡略化された実験を実施し、理論的モデリングを行うことによって、水生動物の跳躍の物理学を[解明]しました。」 チョン・ソンファンコーネル大学生物環境工学部准教授はデジタルトレンドに語った。

「軸対称の物体を水中から発射することにより、重力に対する慣性の比に関連してジャンプの高さを制御する 2 つの異なる領域を発見しました」とユング氏は続けました。 「これらの発見に基づいて、生物からインスピレーションを得たロボットが水から飛び出すように作られました。 水から出るとき、ロボットは混入質量と呼ばれる大量の流体を運びます。 さまざまな水から出る物体のジャンプ高さを予測する理論モデルが開発されました。 体の質量に対する同伴流体の質量が最大ジャンプ力を制限することを示しています。 身長。"

研究者らは、研究した動物のうち 2 匹が示した技術を借用することにしました。 これらには、ほぼすべての水環境で見られる小さな甲殻類のグループであるカイアシ類やカエルが含まれていました。 どちらも付属肢の羽ばたき運動を利用して跳躍します。 カイアシ類の場合、触角を下に動かしてジャンプします。 カエルの場合、これは足を押し下げてバタバタさせることによって達成されます。

チームのロボットは、ゴムバンドに取り付けられたドアのヒンジに似ており、2 つの付属肢を使用して同様の羽ばたき動作を組み込んでいます。 上のビデオからわかるように、結果はかなり印象的です。 しかし、ユング氏は、この開発を現実世界のロボットシステムに組み込む前に、やるべきことはまだたくさんあると指摘した。

「私たちのロボットは概念実証を示しており、現実世界への展開にはまだ程遠いことを強調したいと思います」と彼は述べた。 「しかし、私たちはこのロボットシステムを使用して流域近くを監視し、環境を監視することを考えています。 たとえば、このロボットを川に配備できる[いつか]。 推進機構はなく川に沿って流れていきます。 ロボットは周囲に有毒化学物質を感知すると、ジャンプしてその場所の写真を撮るか、外部信号を送信して川の毒性を報告します。」

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