Прыгающего робота научили скакать экономно

Ученые создали прототип простейшего прыгающего робота и показали, что для максимальной энергоэффективности он должен совершать прыжки вне частоты резонанса. Работа физиков опубликована в журнале Physical Review Letters, кратко о ее содержании можно прочитать на сайте Американского физического общества.

Авторы работы, инженеры из Технологического университета Джорджии первоначально работали над изучением механики прыжков на различных поверхностях. Для проверки базовых параметров такого способа передвижения они создали максимально упрощенный прототип прыгающего робота. Он представлял собой мотор, управляющий движением металлического стержня, к низу которого была прикреплена пружина.

Анализируя работу прототипа, физики пытались установить, как именно должен прыгать робот, чтобы достигать максимальной высоты, расходуя при этом как можно меньше энергии. К своему удивлению, ученые обнаружили, что максимальная энергоэффективность достигается вне частоты собственного резонанса робота. Она близка к резонансной частоте, но все-таки значительно от нее отличается.

Кроме того, ученым удалось обнаружить способ, при помощи которого робот может прыгнуть на заранее определенную высоту, затратив на это в десять раз меньше энергии, чем обычно. Такой прыжок ("stutter jump", представлен в данном видео слева) подразумевает предварительное движение стержня с пружиной вверх и завершается длительным отталкиванием.

Прыгающий способ передвижения может оказаться эффективным методом перемещения на территориях, где много механических препятствий. Ранее другая группа инженеров представили робота-блоху, который в норме двигается при помощи колес, но для преодоления высоких препятствий способен подпрыгивать на значительную высоту.