如果我们正确建造它，这个机器人可以跳得比自由女神像更高

工程师们表示，他们已经设计出一种能够跳到 400 英尺高空的机器人，而且有一天它可能会飞向太空。

科学家们设计了一种机器人，他们声称有一天可以跳出 400 英尺（120 米）的高度，足以一跳越过自由女神像。 它甚至可以在月球上跳跃高达 650 英尺（200 m）的高度。 

这款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。它具有独特的棱柱形腿和可拉伸弹簧，旨在最大限度地在跳跃过程中将弹性能转化为动能。 

研究人员表示，他们的设计可以使机器人跳跃到其自身大小许多倍的高度，并且比当前记录高出六倍多。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）。

研究合著者John Lo表示：“虽然跳跃机器人已经存在，但这些跳跃机的设计面临着几个巨大的挑战，其中最主要的挑战是跳得足够高以克服巨大而复杂的障碍。”曼彻斯特大学空间机器人学助理研究员在一份声明中说道。我们的设计将极大地提高弹簧驱动跳跃机器人的能源效率和性能。”

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传统的机器人通常配备轮子，或者对于像 Boston Dynamics 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地形上效果很好，但它们并不擅长解决悬崖或陡峭且不平坦的表面等障碍物。这就是跳跃设计派上用场的地方。

机器人领域的一大飞跃

跳跃机器人通常使用电机将能量存储在弹簧中，然后释放该能量以推动机器人向上。功率放大——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。 

科学家们表示，以前的跳跃机器人设计已经融入了功率放大功能，但它们很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。这些机器人还倾向于通过左右移动或旋转而不是直接向上跳跃来浪费能量。

“关于机器人的形状，有很多问题需要回答，也需要做出很多决定，例如，它是否应该像袋鼠一样有腿离开地面，还是应该更像一个带有巨大弹簧的工程活塞？”共同作者、曼彻斯特大学航空航天工程高级讲师本·帕斯卢 (Ben Parslew) 在声明中表示。

为了找出哪种设计类型最好，科学家们研究了两种机器人模型：一种具有直线“棱柱”系统，另一种具有旋转系统。

在棱柱模型中，机器人的腿以活塞式运动移动，类似于弹簧单高跷。然而，机器人底部的额外重量产生了惯性效应，这意味着弹簧在机器人离开地面之前无法完全伸展。

与此同时，旋转模型的腿可以做圆周运动，类似于袋鼠的腿。在这个模型中，腿部的旋转运动导致机器人在弹簧完全释放其存储的能量之前离开地面，这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，他们能够提高其稳定性和能源效率。同样，通过使用带有线性延伸弹簧的直线移动棱柱腿，科学家们能够减轻起飞延迟或过早的问题。

科学家们表示，目前正在进行控制跳跃方向并利用机器人着陆时产生的动能的工作，这可用于增加其单次充电的跳跃次数。该团队还将探索适合太空任务的更紧凑的设计。