Для лунной программы: робот из Манчестера сможет подпрыгнуть на 200 метров

Специалисты из Манчестерского университета, Великобритания, изобрели робота, способного устремиться вверх на 120 метров — выше, чем любой другой робот-прыгун, созданный на сегодняшний день.


Сочетая математику, компьютерное моделирование и эксперименты в лаборатории, исследователи поняли, как спроектировать робота, прыгающего так высоко, чтобы преодолевать препятствия, во много раз превышающие его собственные размеры.

Уже сегодня манчестерский робот-рекордсмен по прыжкам может достигать 33 м в высоту, что в 110 раз больше его собственного размера. Это значит, что инженеры изобрели робота, который сможет при определённом типоразмере подскочить в условиях Луны на 200 м.

Изобретение имеет важное практическое значение. Его авторы убеждены, что их прыгун произведёт революцию во многих сферах: при исследовании планет, спасательных работах во время стихийных бедствиях и послужит для наблюдения за опасными или недоступными местами.

Соавтор проекта — Джон Ло, сотрудник отдела космической робототехники, прокомментировал, что роботов прежде создавали ездящими на колёсах или шагающими. Однако прыжки обеспечат эффективный способ передвижения в районах, где местность очень неровная, с множеством препятствий, будь то пещеры, леса, пустоши с валунами или даже крайне пересечённая поверхность других планет.



Исследователи обнаружили, что роботы-прыгуны часто норовили «вспорхнуть» до того, как полностью высвободят накопленную энергию пружины. Такой фальстарт приводил к неэффективности прыжков и ограничивал набор высоты. Стало понятно, что многие модели прыгучих устройств тратили «запал» впустую, двигаясь из стороны в сторону или вращаясь. Но с точки зрения расходования энергии выгоднее всего было бы стремиться исключительно вверх. Так возникла идея, что новую конструкцию нужно избавить от любой излишней подвижности при сохранении надёжности.

Соавтор изобретения Бен Парслью рассказал, что они перебрали множество форм-факторов для будущего устройства, а также размышляли о размере создаваемого робота. Да, маленькие роботы были бы лёгкими и маневренными, зато по мере укрупнения их можно оснастить двигателями для более мощных прыжков.

В итоге решили перераспределить массу к верху и сузить конструкцию к низу. Более лёгкое основание в форме призмы с пружинами в придачу стало тем решением, которое улучшило производительность и, самое главное, энергоэффективность прыгающего робота.

Так исследователи нашли практичный вариант конструкции, позволяющий значительно улучшить производительность. Но следом возникла очередная цель — взять под контроль направление прыжков и использовать кинетическую энергию при приземлении, чтобы увеличить количество прыжков, совершаемых за один раз.

Инженеры также изучат более компактные конструкции для космических полётов, чтобы робота можно было отправить на Луну и дать ему шанс достичь там неземных рекордов.