摘要:中国山东大学的研究人员最近开发了一种独特的混合直升机机器人,它不仅能够像鸡一样昂首阔步、跳跃,还能够在高速运动时保持稳定。这种名为KOU-III的机器人灵感来源于陆地鸟类,特别是红毯侏儒鸟在求偶仪式中使用翅膀跳跃的行为。
中国山东大学的研究人员最近开发了一种独特的混合直升机机器人,它不仅能够像鸡一样昂首阔步、跳跃,还能够在高速运动时保持稳定。这种名为KOU-III的机器人灵感来源于陆地鸟类,特别是红毯侏儒鸟在求偶仪式中使用翅膀跳跃的行为。
工程师曾宪武(音)解释道:“人类在快速运动时会摆动手臂来抵消腿部产生的角动量。同样,鸵鸟和走鹃等鸟类在快速奔跑、跳跃或急转弯时也会用翅膀作为辅助机制。”基于这一生物学现象,曾教授和他的团队设计了KOU-III。这款机器人以中国神话人物列御寇命名,象征着乘风而行的能力。
KOU-III是一种小型双足机器人,它结合了四旋翼系统来辅助跳跃和冲刺。研究人员在其SSRN预印本论文中详细描述了KOU-III的设计特点:转子提供了滚动和俯仰稳定性以及垂直升力所需的巨大扭矩,使机器人能够在加速过程中保持平衡而不翻倒。
“在空中跳跃过程中,机器人的姿势可以利用旋翼快速调整。”曾教授补充说。实验室测试显示,在未启动转子的情况下,KOU-III行走时需要32秒才能达到最高速度0.79米/秒(2.36英尺/秒),但超过这个速度后,机器人的稳定性会下降。然而,启动转子后,KOU-III的最大速度达到了1.1米/秒(3.6英尺/秒)。此外,在跳跃时,转子让KOU-III跳起35.2厘米(1.15英尺),超过了其实际高度32厘米(1.04英尺)。
曾教授表示:“我们成功地使用转子作为腿部辅助机制,接下来的目标是探索其他更高效、更安全的辅助系统,并开发相应的运动控制策略。”该团队认为,KOU-III的实际应用潜力广泛,包括探索狭窄、不平坦的地形如洞穴,甚至可以用于清除前战场上的地雷。
这种创新的机器人设计展示了如何从自然界中汲取灵感,创造出既能高效移动又能灵活应对复杂环境的机械装置。未来,随着技术的进步和进一步优化,这类机器人有望在更多领域发挥重要作用。
来源:SENSORO升哲