רובוט חדשני יכול לקפוץ גבוה יותר מהביג בן

image provided by pixabay

This post is also available in: English (אנגלית)

צוות חוקרים מאוניברסיטת מנצ'סטר השיק רובוט מהפכני שביצע את הקפיצה הגבוהה ביותר בעולם באמצעות שילוב של סימולציות מחשב, ניסויי מעבדה ועקרונות מתמטיים.

לפי החוקרים, עד כה הרובוט הקופץ הכי גבוה יכול להגיע לגובה של עד 33 מטרים, בעוד שהרובוט החדש יכול לקפוץ מעל 120 מטרים על כדור הארץ (כפול מגובהו של מגדל הביג בן) ו-200 מטרים על הירח.

על פי Interesting Engineering, בעוד רוב הרובוטים מתוכננים לנוע על גלגלים או עם רגליים, קפיצה היא דרך יעילה לנווט במקומות עם שטח לא אחיד או מכשולים רבים. יתר על כן, בעוד שיש כיום רובוטים שנעים בקפיצה, הם מתמודדים עם אתגרים רבים, בינם היכולת לקפוץ גבוה מספיק כדי לעבור מחסומים משמעותיים ומורכבים.

צוות החוקרים דיווח כי שאף למצוא עיצוב שישפר באופן דרמטי את יעילות האנרגיה ואת הביצועים של רובוטים קופצים. הם גילו שרובוטים קופצים "קונבנציונליים" משגרים את עצמם לעתים קרובות לפני שהם משחררים לחלוטין את אנרגיית הקפיץ שהצטברה (ומקבילים את גובהה הקפיצה המרבי) ואף מבזבזים אנרגיה על ידי סיבוב או תנועה הצידה במקום לקפוץ ישר למעלה. התכנון החדש נועד לחסל את התנועות הלא רצויות הללו תוך שמירה על קשיחות ושלמות מבנית.

הצוות דיווח כי כדי להחליט על צורת הרובוט הם היו צריכים לבחור בין הנעה מבוססת רגל (כמו קפיצה של קנגורו) לבין מנגנון דמוי בוכנה עם קפיץ גדול. לאחר מכן הם היו צריכים להחליט על גודל הרובוט – רובוטים קטנים הם זריזים, ורובוטים גדולים יכולים להכיל מנועים חזקים יותר עבור קפיצות גבוהות יותר – הם רצו למצוא את האיזון בין זריזות וכוח.

ד"ר בן פרסלו, מרצה בכיר להנדסת אווירונאוטיקה באוניברסיטה ומחבר המחקר אמר: "רגליים קלות יותר בצורה של פריזמה ושימוש בקפיצים שרק נמתחים הם כל התכונות שראינו שמשפרות את הביצועים, והכי חשוב, את יעילות האנרגיה של הרובוט הקופץ."

החוקרים סיכמו כי הצעד הבא שלהם הוא להצליח לשלוט על כיוון הקפיצות ולהבין איך להשתמש ביעילות באנרגיה הקינטית מהנחיתה כדי להגדיל את מספר הקפיצות שהרובוט יכול לבצע ללא צורך בטעינה שניה.