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厉害了w火狐电竞ord哥研究人员将磕头虫“弹射”

日期:2022/09/18 08:08

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近期,研究人员正准备将磕头虫“弹出”的原理应用到新一代智能机器人上。在意外翻倒后,甲虫可以通过将自己“喷射”到空气中来逃脱。使用类似的原理,研究人员可以制造出在被障碍物困住时可以自主逃生的机器人(例如可以克服各种障碍的救灾机器人,以及可以克服未知地形的太空探索机器人)。

厉害了w火狐电竞ord哥研究人员将磕头虫“弹射”到空中脱身

火狐电竞图丨利用铰链结构,磕头可以自行弹射到惊人高度

甲虫的头部和身体通过铰链结构连接。在弹射过程中,甲虫会慢慢弯曲铰链结构甲虫车变机械人,然后在瞬间以惊人的速度向相反方向释放铰链,使甲虫的身体“咔哒”一声被弹射到空中。早期的研究表明,甲虫弹射的初始方向几乎是完全垂直的。

如果在弹射器落地后甲虫仍然翻倒,甲虫将继续弹射直到它倒转。相比之下,瓢虫翻倒后,瓢虫需要不断扭动,直到它的腿与地面充分接触才能翻身。

火狐电竞研究人员还测量了铰链结构释放时力的变化,并确认弹射的声音是由力的瞬间减小引起的。目前,研究人员正在研究弹射所需的能量与甲虫大小之间的关系。敲击虫的大小可以从几毫米到几厘米不等。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的机械工程师艾米·维萨(Aimy Wissa)表示,早期的研究表明甲虫车变机械人,甲虫越大,它的弹射能力就越高。

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图丨惊人的弹射高度

火狐电竞其他领域的工程师也开发了多种灵活的可以用腿跳跃的机器人,其中一个灵感来自小猴子的跳跃,它保持着动物中最高垂直跳跃的记录。加利福尼亚州斯坦福大学的机械工程师 Mark Cutkosky 说,对于小型机器人来说,跳跃是一种比爬行更有效的穿越障碍物的方式。

使用弹射器原理的机器人即使腿部装备受损也能够摆脱困境,从而获得优势。“这使得机器人的设计更加容易,”Wissa 说。

特拉维夫大学的仿生力学专家 Gal Ribak 研究了磕头虫的弹射,他说甲虫车变机械人,任何使用这种弹射原理的机器人重量都只有几分之一克。“一旦机器人的重量超过这个限制甲虫车变机械人,弹射机构就没有足够的能量弹射,反复弹射和着陆的冲击会损坏机械结构,”盖尔说。

火狐电竞目前甲虫车变机械人,研究人员已经完成了敲头虫如何储存弹射所用能量以及如何进行弹射充电的研究。他们希望很快能够制造出利用这种弹射原理的原型机器人。