这个机器人可以跳得比自由女神像还高——如果我们建造得当的话

科学家们设计了一种机器人，他们声称有一天它可以跳过400英尺（120米）——足以在一次跳跃中越过自由女神像。它甚至可以在月球上跳过650英尺（200 m）。

这种跳高机器人旨在探索传统机器人难以穿越的困难地形，例如洞穴系统、森林和潜在的其他行星。它具有独特的棱镜形腿，带有可拉伸弹簧，旨在最大限度地将弹性能在跳跃过程中转移为动能。研究人员表示，他们的设计可以使机器人跳到许多倍于自身大小的高度，并且比目前的记录高出六倍以上。他们于5月24日在《机制与机器理论》杂志上发表了他们的发现。为了证明他们的设计理论，科学家们建造了一个15.7英寸（40厘米）高的机器人，可以在空中跳跃超过5英尺（1.6 m）。

“虽然跳跃机器人已经存在，但在这些跳跃机器的设计中存在几个重大挑战，主要挑战是跳得足够高，以克服大型复杂的障碍，”研究的合著者、曼彻斯特大学空间机器人研究助理约翰·罗在一份声明中说。我们的设计将大大提高弹簧驱动跳跃机器人的能效和性能。"

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传统的机器人通常配备轮子，或者像波士顿动力公司的Atlas和Spot这样的机器配备两条或四条腿。虽然这些设计在简单的地形上效果很好，但它们不擅长处理悬崖或陡峭凹凸不平的表面等障碍物。这就是跳跃设计handy.One机器人巨大飞跃的地方。跳跃机器人通常使用电机将能量储存在弹簧中，然后释放这些能量来推动机器人向上。功率放大是一种在跳蚤和蝗虫等动物身上看到的机制，通过这种机制将储存的弹性能转化为动能，使弹簧能够产生比独立电机更大的输出功率，从而实现更高的跳跃。

科学家们说，以前的跳跃机器人设计都包含了功率放大，但它们容易在弹簧能量完全释放之前起飞。这意味着它们储存的弹性能没有完全转化为动能。这些机器人也倾向于通过左右移动或旋转来浪费能量，而不是直线向上跳跃。

“关于机器人的形状，有很多问题需要回答和决定，比如，它应该像袋鼠一样有腿推离地面，还是应该更像一个带有巨大弹簧的工程活塞？”曼彻斯特大学航空航天工程高级讲师、合著者本·帕斯勒在声明中说。

为了找出哪种设计类型最好，科学家们检查了两种机器人模型：一种是直线“棱柱”系统，另一种是旋转system.In棱柱模型，机器人的腿以活塞状运动移动，类似于弹簧棒。然而，机器人底部的额外重量产生了惯性效应，这意味着在机器人离开地面之前，弹簧无法完全伸展。

与此同时，旋转模型的特点是腿以圆周运动，类似于袋鼠的运动。在这个模型中，腿的旋转运动导致机器人在弹簧完全释放其储存的能量之前离开地面——再次降低了跳跃的高度和有效性。

为了解决这些问题，该团队结合了两种设计的优点。通过将机器人的大部分重量转移到顶部，并使底部更轻、更流线型，他们能够提高机器人的稳定性和能效。同样，通过使用直线移动的棱柱腿和线性延伸的弹簧，科学家们能够减轻起飞延迟或过早的问题。

科学家们说，目前正在进行控制跳跃方向和利用机器人着陆时产生的动能的工作，这可以用来增加它一次充电可以完成的跳跃次数。该团队还将探索更适合太空任务的紧凑设计。