能夠高效跳躍的機(jī)器人誕生能夠高效跳躍的機(jī)器人誕生

　　世界上不缺乏偉大的跳躍者，其中包括跳躍的袋鼠、籃球明星等等。但是據(jù)喬治亞理工學(xué)院的物理學(xué)家丹尼爾-高曼所說(shuō)，看起來(lái)簡(jiǎn)單的跳躍動(dòng)作仍然含有豐富的研究課題。高曼和他的同事們希望設(shè)計(jì)出跳躍機(jī)器人，他們首先開(kāi)始研究跳躍物理學(xué)，而且在這個(gè)過(guò)程中他們偶然發(fā)現(xiàn)更高效跳躍的秘密。

　　一開(kāi)始機(jī)械工程學(xué)研究生杰弗里-阿圭勒建造了一個(gè)簡(jiǎn)單的跳躍機(jī)器人。這個(gè)裝置是由20.32厘米高的桿構(gòu)成的，底部裝有一個(gè)彈簧。連接到計(jì)算機(jī)上的一臺(tái)馬達(dá)垂直的沿著桿移動(dòng)。當(dāng)它向上移動(dòng)的時(shí)候，桿就會(huì)向下移動(dòng)壓縮彈簧。這樣就會(huì)導(dǎo)致彈簧回彈，將它推離平臺(tái)。阿圭勒編寫(xiě)了一個(gè)程序，使機(jī)器人隨機(jī)的進(jìn)行了接近21000次不同的跳躍。每一次，馬達(dá)的起始位置、速度等條件發(fā)生改變，而且科學(xué)家們記錄了每一次的跳躍。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選之后，他們發(fā)現(xiàn)機(jī)器人使用兩種不同的技術(shù)可以跳到同樣的峰高。

　　第一種方法是快速的移動(dòng)馬達(dá)，這就會(huì)將更多的能量傳遞給彈簧。另一種變化中，機(jī)器人以小跳躍開(kāi)始，然后接下來(lái)的跳躍就會(huì)快速達(dá)到同樣的高度。高曼解釋稱(chēng)，這種間歇式的跳躍方式有可能節(jié)約能量，對(duì)于能量的需求將減少十倍。高曼猜測(cè)，那些著名的跳躍者或許已經(jīng)利用了這種節(jié)省能量的方式。在確認(rèn)這種技巧之后，這個(gè)團(tuán)隊(duì)分析了2008年YouTube網(wǎng)站上的商業(yè)廣告，籃球明星科比-布萊恩特跳過(guò)了一輛移動(dòng)中的汽車(chē)。當(dāng)他們仔細(xì)觀察的時(shí)候，他們注意到科比在起跳前使用了這種間歇式跳躍的方式。世界上不缺乏偉大的跳躍者，其中包括跳躍的袋鼠、籃球明星等等。但是據(jù)喬治亞理工學(xué)院的物理學(xué)家丹尼爾-高曼所說(shuō)，看起來(lái)簡(jiǎn)單的跳躍動(dòng)作仍然含有豐富的研究課題。高曼和他的同事們希望設(shè)計(jì)出跳躍機(jī)器人，他們首先開(kāi)始研究跳躍物理學(xué)，而且在這個(gè)過(guò)程中他們偶然發(fā)現(xiàn)更高效跳躍的秘密。

　　一開(kāi)始機(jī)械工程學(xué)研究生杰弗里-阿圭勒建造了一個(gè)簡(jiǎn)單的跳躍機(jī)器人。這個(gè)裝置是由20.32厘米高的桿構(gòu)成的，底部裝有一個(gè)彈簧。連接到計(jì)算機(jī)上的一臺(tái)馬達(dá)垂直的沿著桿移動(dòng)。當(dāng)它向上移動(dòng)的時(shí)候，桿就會(huì)向下移動(dòng)壓縮彈簧。這樣就會(huì)導(dǎo)致彈簧回彈，將它推離平臺(tái)。阿圭勒編寫(xiě)了一個(gè)程序，使機(jī)器人隨機(jī)的進(jìn)行了接近21000次不同的跳躍。每一次，馬達(dá)的起始位置、速度等條件發(fā)生改變，而且科學(xué)家們記錄了每一次的跳躍。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選之后，他們發(fā)現(xiàn)機(jī)器人使用兩種不同的技術(shù)可以跳到同樣的峰高。

　　第一種方法是快速的移動(dòng)馬達(dá)，這就會(huì)將更多的能量傳遞給彈簧。另一種變化中，機(jī)器人以小跳躍開(kāi)始，然后接下來(lái)的跳躍就會(huì)快速達(dá)到同樣的高度。高曼解釋稱(chēng)，這種間歇式的跳躍方式有可能節(jié)約能量，對(duì)于能量的需求將減少十倍。高曼猜測(cè)，那些著名的跳躍者或許已經(jīng)利用了這種節(jié)省能量的方式。在確認(rèn)這種技巧之后，這個(gè)團(tuán)隊(duì)分析了2008年YouTube網(wǎng)站上的商業(yè)廣告，籃球明星科比-布萊恩特跳過(guò)了一輛移動(dòng)中的汽車(chē)。當(dāng)他們仔細(xì)觀察的時(shí)候，他們注意到科比在起跳前使用了這種間歇式跳躍的方式。