k1 1
Glöm OS-höjdhoppare; om du verkligen vill se några imponerande vertikala hopp behöver du inte leta längre än vattenlevande djur som valen, delfinen och även de ödmjuka mobula strålar — som alla är kapabla att skjuta upp sig själva ur vattnet och upp i luften med graciös lätthet. Lån från denna teknik, har forskare från Cornell University utvecklat en brytande robot som kan utföra liknande bländande bedrifter i en vattentank.
"I den här studien har vi [belyst] fysiken för att hoppa vattenlevande djur genom att analysera biologiska data, genomföra förenklade experiment och teoretisk modellering," Sunghwan Jung, docent vid Cornells institution för biologisk och miljöteknik, berättade för Digital Trends.
Rekommenderade videor
"Genom att skjuta axisymmetriska kroppar ur vattnet hittade vi två distinkta regimer som styr hopphöjden i relation till förhållandet mellan tröghet och gravitation," fortsatte Jung. "Baserat på dessa fynd byggdes en bioinspirerad robot för att hoppa upp ur vattnet. När roboten lämnar vatten bär den en stor volym vätska som kallas en medbringad massa. En teoretisk modell utvecklades för att förutsäga hopphöjden för olika vattenutträdande kroppar, som visar att massan av den medbringade vätskan i förhållande till kroppens massa begränsar det maximala hoppet höjd."
Relaterad
- En liten insektsinspirerad robot har en kackerlackas hastighet och en gepards smidighet
- Robotar utvecklades med stormsteg 2020. Det här var höjdpunkterna
- Språng, gränser och bortom: Robotens smidighet går framåt i febril takt
Forskarna valde att låna teknikerna som två av djuren de studerade visade upp. Dessa inkluderade copepoder, en grupp små kräftdjur som finns i praktiskt taget alla vattenmiljöer, och grodor. Båda använder bihangens flaxande rörelse för att hoppa. För copepod görs detta genom att dra antennerna nedåt för att hoppa. För grodor uppnås detta genom att trycka ner och sedan flaxa med fötterna.
Teamets robot - som liknar ett dörrgångjärn fäst vid ett gummiband - innehåller en liknande flaxande rörelse med sina två bihang. Som framgår av videon ovan är resultaten ganska imponerande. Jung noterade dock att det fortfarande finns mycket mer arbete att göra innan denna utveckling kan införlivas i verkliga robotsystem.
"Jag skulle vilja betona att vår robot visar ett proof-of-concept och är långt ifrån verkliga implementeringar ännu," sa han. "Men vi funderar på att använda det här robotsystemet för att övervaka nära vattenbassänger för att övervaka miljöerna. Till exempel, vi [kan en dag] placera ut den här roboten i en flod. Den kommer att rinna ner längs floden utan någon framdrivningsmekanism. När roboten känner av en giftig kemikalie, hoppar den och tar en bild av platsen eller skickar ut en extern signal för att rapportera toxiciteten i floden."
Redaktörens rekommendationer
- Fantastisk Atlas-robot visar att den nästan är redo för arbete
- Forskare har byggt en flygande, fågelinspirerad robot, komplett med klor
- Insektsinspirerad reparationsrobot håller fast vid gigantiska turbinblad med sugben
- En liten robot kan fås att "gå" med hjälp av pulsade laserstrålar
- Denna snabba, lilla mjuka robot var inspirerad av hur en gepard springer
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
