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MIT研發昆蟲級跳躍機器人!突破地形限制還能負重10倍

在災難現場搜救時,微型機器人能鑽進大型裝置無法到達的狹窄空間。但傳統爬行機器人常因地形障礙而卡關,飛行機器人又面臨續航力不足的問題。為此,麻省理工學院團隊開發出革命性的跳躍機器人,完美結合兩者優勢!

這款僅拇指大小的機器人重量比迴紋針還輕,卻能跳躍達20公分高(相當於自身高度的4倍),橫向移動速度達每秒30公分。特殊設計的彈簧腿搭配四組撲翼模組,讓它能在結冰、潮濕或崎嶇地形自由移動,甚至能精準跳上飛行中的無人機。

最驚人的是,與同尺寸飛行機器人相比,這款跳躍機器人能耗降低60%,卻能負載10倍重的裝備。研究團隊成員蕭毅軒(Nemo Hsiao)表示:「這種設計讓搭載電池、電路和感測器變得可行,未來有望實際應用在救災現場。」

研究靈感來自跳蚤和蚱蜢等昆蟲的運動方式。機器人運用彈簧腿將位能與動能相互轉換,就像按壓式原子筆的彈簧機制。當能量轉換不完全時,四組由人工肌肉驅動的撲翼會即時補足能量差,確保每次跳躍都保持穩定。

關鍵在於先進的控制系統:機器人在空中會計算落點,並即時調整撲翼角度,確保下次起跳的方向與速度。實驗顯示,無論草地、冰面、濕滑玻璃或傾斜地形都難不倒它。研究團隊甚至展示機器人能在動態傾斜的表面上持續跳躍。

由於體積小、慣性低,這款機器人具備驚人的敏捷性,能做出後空翻等高難度動作。研究團隊已成功讓它負載雙倍重量,理論上只要改進彈簧效率,承重能力還能大幅提升。下一步將著重整合自主運作所需的感測系統,讓這項突破性技術走出實驗室。

這項發表於《Science Advances》的研究,為微型機器人開創全新可能性。未來在災難搜救、環境監測等領域,都將看到這些「機械跳蚤」大顯身手!

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