自然界中很少有景点像鲸鱼或海豚跳出水面那样雄伟壮观,但这些优美的演习在技术上具有挑战性。因此,一组研究人员着手了解如何通过建造一个机器人来实现跳水。
来自康奈尔大学的研究人员研究了更简单和更常见的动物,如青蛙和小型甲壳类动物,这些动物进行了突破操作。这些较小的动物往往会破坏捕获猎物或逃避捕食者,它们的小尺寸和可预测的行为使它们成为理想的研究对象。
在研究这些小动物时,研究人员发现决定动物从水中跳出多高的关键因素之一被称为“夹带水团”。这基本上是动物离开水时动物带来的水量。额外的质量通常占动物总重量的很大比例,最好的跳跃者会找到最小化它的方法。
这些跳线倾向于流线型,因此它们可以尽可能顺畅地切入水中。然而,研究人员为模仿行为而建造的机器人却不那么简单了。研究人员选择的设计很简单,只有铰链和橡皮筋提供跳跃力。尽管如此,他们的设备无法达到实际跳跃动物所达到的高度。
研究作者Sunghwan Jung说:“当我们制造和测试一种类似于跳跃动物的机器人系统时,它的跳跃速度与动物不同。” “为什么我们的机器人不像流线型那样带着很多水。想象一下,带着湿衣服离开游泳池 – 由于水的重量,你可能无法行走。“
对于他们机器人的下一次迭代,研究人员希望设计它以便它更容易在水中移动并跳得更高。在未来,这项研究可以帮助设计更复杂的机器人。结合对真实动物进行间谍活动的机器人和 通信系统的协调研究,我们很快就可以看到一些小型的破坏机器人探索海洋。