Пружина в колене: Нога для робота
«Пружинящий механизм — та основа, которая делает любую ходьбу энергетически эффективной», — утверждает один из разработчиков Джонатан Хёрст (Jonathan Hurst). Исследования показывают, что сухожилия и мускулы наши при ходьбе сохраняют до 40% затрачиваемой энергии, а у других животных — например, кенгуру, — эта цифра еще выше. Использование обычных сервоприводов для ходьбы роботов вполне реализуемо, но энергетически крайне затратно. Все дело в пружинах.
Вот почему созданный Хёрстом с коллегами механизм Cable Differential Leg использует пружины, хранящие энергию шага и использующие их на следующем шагу. Пока что эта «нога» существует обладает единственным сочленением-«коленом».
В конечность эту встроены двигатели, сгибающие «колено» посредством металлических кабелей, а также пружины, сделанные из того же фибергласового волокна, из которого делают современные спортивные луки — упругого и прочного.
Такая пружина способна сохранить 1 КДж энергии на килограмм: по расчетам разработчиков, эффективность работы 75-граммовой пружины — такая же, что и у мотора, весящего в 30 раз больше.
Впрочем, не всем ходящим роботам будущего потребуются такие решения. Кажется, не слишком в них нуждается и знаменитый трехногий STriDER, о котором мы рассказывали в заметке «Робот-ходок».
По публикации New Scientist Tech