尽管无法飞上天空,鸵鸟、鸸鹋和鸡等鸟类却能使用翅膀——翅膀对它们的日常活动至关重要。与现有的仿生机器人不同,仿生机器人是从高空飞行的鸟类那里获得灵感的,中国山东大学的研究人员最近制造了一种新型的、昂首阔步的机器,其灵感来自陆地鸟类。 工程师曾宪武向TechXplore解释道:“人类在高速运动(如短跑)时会摆动手臂来抵消腿部产生的角动量。同样,鸵鸟和走鹃也用翅膀飞行,但在快速奔跑、跳跃或急转弯时,翅膀会作为辅助机制来拍打翅膀。” 考虑到这些生物学影响,曾和同事设计了 KOU-III。KOU-III 以中国神话人物烈羽口命名,烈羽口能乘风而行,是一种小型双足机器人,行走方式像鸡,但使用四旋系统来辅助跳跃和冲刺。曾说,在所有地面鸟类中,KOU-III 的设计特别参考了红毯侏儒鸟,它在求偶仪式中会使用翅膀跳跃。 根据他们的SSRN预印本论文,曾教授的团队解释说,KOU-III 的转子为滚动和俯仰稳定性以及垂直升力提供了巨大的扭矩。这使机器人能够加速而不会因其重量而翻倒。 “至关重要的是,在空中跳跃过程中,机器人的姿势可以利用转子快速调整,”曾补充道。 在实验室测试中,KOU-III 在未启动转子的情况下行走时需要 32 秒才能达到最高速度 0.79 米/秒(2.36 英尺/秒)。但是,超过这个速度,机器人的稳定性就会下降,导致其翻倒。但是,启动转子后,机器人的最大速度为 1.1 米/秒(3.6 英尺/秒)。在跳跃时,转子让 KOU-III 跳起 35.2 厘米(1.15 英尺),这超过了其实际高度 32 厘米(1.04 英尺)。 |
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