곤충부터 양서류, 물고기에 이르기까지 많은 동물 종은 주변 환경 내에서 이동하는 수단으로 점프를 사용합니다.예를 들어, 점프는 이들 동물에게 매우 유리할 수 있습니다. 예를 들어, 높은 나무 가지에 도달하거나, 포식자로부터 신속하게 탈출하거나, 장거리를 더 빠르게 이동할 수 있게 해줍니다.

많은 로봇 공학자들은 동물에서 관찰되는 점프 운동 스타일을 복제할 수 있는 로봇을 개발하려고 노력해 왔습니다. 이러한 로봇은 흥미로운 실제 응용 프로그램을 가질 수 있기 때문입니다.점프를 통해 로봇은 복잡한 지형에서 더 빠르게 움직일 수 있고 다른 방법으로는 도달할 수 없는 표면이나 환경에 접근할 수 있습니다.

최근 도입된 점핑 로봇은 유전성 엘라스토머부터 액정 엘라스토머에 이르기까지 다양한 작동 방식을 사용합니다.소프트 액추에이터.이들 로봇 중 일부는 유망한 결과를 달성했지만, 대부분은 점프할 수 있는 높이와 속도 측면에서 고도로 숙련된 점퍼인 살아있는 유기체보다 뒤처지는 것으로 밝혀졌습니다.

중국 절강대학교(Zhejiang University) 연구원들은 최근 고급 점프 능력을 보여주는 새로운 초고속 자기 구동 쌍안정 소프트 점퍼를 개발했습니다.이 점퍼는 논문에 실렸습니다.출판됨~에과학로봇공학, 과거에 도입된 유사한 로봇 시스템보다 더 높고 빠르게 점프하는 다양한 점프 이동 스타일을 달성하는 것으로 밝혀졌습니다.

연구진이 개발한 시스템과 같은 소프트 점퍼는 충격에 대한 저항력이 더 큰 탄성 및 변형 가능한 재료를 기반으로 하여 점프하는 동안 로봇의 손상을 방지합니다.그러나 기존의 부드러운 소재를 기반으로 한 점퍼는 자극에 대한 반응 속도와 지상에서의 도약 속도 측면에서 한계가 있는 것으로 나타났다.

"우리는 이전 소프트에 비해 우수한 점프 능력(초당 2미터 이상의 이륙 속도로 신체 높이 108개 이상 점프)과 빠른 응답 시간(15밀리초 미만)을 나타내는 자기 구동 초고속 쌍안정 소프트 점퍼를 보고합니다.점핑 로봇'이라고 Daofan Tang, Chengqian Zhang 및 동료들이 논문에 썼습니다."쌍안정 상태 간의 스냅스루 전이는 저장된 탄성 에너지의 초고속 방출을 활용하는 반복 가능한 루프를 형성합니다."

연구자들은 크기가 다양한 점퍼의 프로토타입을 만들었고 작은 점퍼가 공기 저항에 더 큰 영향을 받는다는 사실을 발견했습니다.따라서 그들은 더 큰 점퍼만큼 높이 뛸 수 없었습니다.그럼에도 불구하고 점퍼의 이륙 속도는 크기에 관계없이 유사하게 유지되었습니다.

특히, 이 연구팀이 디자인한 점퍼는 점프와 호핑이라는 두 가지 다른 유형의 이동을 수행할 수 있습니다.연구원들은 이러한 이동 모드의 장점을 입증하기 위해 실제 환경에서 테스트를 수행했습니다.

Tang, Zhang 및 동료들은 "이러한 모드는 쌍안정 소프트 점퍼에 강력한 운동 능력을 부여하는 자기장의 지속 시간과 강도를 조정하여 제어됩니다."라고 썼습니다."또한 높이와 거리를 조정할 수 있어 전방향으로 점프할 수 있습니다. 복잡한 환경에서 그 능력을 입증하기 위해 수륙 양용 지형을 갖춘 현실적인 파이프라인이 구축되었습니다."

연구원들은 간단한 방법으로 점퍼를 테스트했습니다.운동좁은 튜브를 통해 뛰어오르고, U자형 파이프라인을 통해 점프하고, 수중에서 수면 위로 점프하는 작업을 수반했습니다.이 작업은 파이프라인 내부의 물을 청소하는 데 로봇을 사용할 수 있는 시나리오를 시뮬레이션하도록 설계되었습니다.

이 초기 실험에서는 기계적으로 구동되는 점퍼가 매우 잘 작동하는 것으로 나타났습니다.미래에는 기본 설계가 다양한 실제 응용 분야를 위한 다른 유연한 로봇 시스템 개발에 영감을 줄 수 있습니다.

소환