Гепард, самое быстрое животное на Земле, уже стал прототипом целой плеяды роботов, демонстрирующих рекордные скоростные показатели. Из этого ряда роботов выделяется робот-гепард, созданный Гертом Фолкерцма (Geert Folkertsma) из университета Твенте (University of Twente), Нидерланды. Этот робот не только может с высокой точностью подражать всем основным движениям гепарда, его отличительной чертой является то, что при движении он тратит всего на 15 процентов больше энергии, нежели реальное животное.
Конструкция робота-гепарда, который имеет длину всего в 30 сантиметров, была разработана путем наблюдений множества видео, на которых сняты бегущие животные, и на цифровом анализе особенностей их движения. Изначально исследователи задались целью создания конструкции робота, узлы которого являются практически точными копиями скелета и суставов гепарда. Однако, на практике у них получилась конструкция, весьма далекая от точного подобия, тем не менее, она способна моделировать все виды движения гепарда, а простой пружинный механизм придает движению достаточно большую эффективность.
Основным элементом конструкции робота является аналог спинного хребта, который у гепарда играет роль пружины, накапливающей и выпускающей энергию во время бега. «Именно этот элемент и отличает нашего робота от множества других роботов с четырьмя конечностями» — рассказывает Герт Фолкерцма, — «Нам удалось создать пружинный аналог спинного хребта, не прибегая к большим сложностям в виде использования сегментов и аналогов межпозвоночных дисков».
Робот-гепард весит всего 2.5 килограмма, что в 20 раз меньше веса живого гепарда. С учетом этого различия и различия в размерах, количество потребляемой роботом энергии всего на 15 процентов выше, чем расход энергии живым гепардом во время бега. В настоящее время робот может развивать скорость всего в 1 километр в час. Но исследователи уже разработали ряд модификаций, которые скоро позволят ему бегать со скоростью 20 километров в час, что составляет четверть от скорости, развиваемой живым гепардом, и соответствует соотношению размера робота и размера животного.
«Как можно ожидать от самого быстрого животного на Земле, гепард использует энергию своих мышц с самой высокой эффективностью» рассказывает Герт Фолкерцма, — «Нам удалось создать робота, который действует аналогичным образом. И теперь все использованные нами принципы можно будет использовать для создания больших роботов, которые будут быстры и эффективны».
Источник: