来自康奈尔大学的一组研究人员研究了青蛙和甲壳纲动物等简单而常见的动物,这些动物可以跳出水面。这些动物跳起来要么是为了捕捉猎物,要么是为了逃离捕食者。这些动物的小体型和可预测的行为使它们成为理想的研究对象。在研究这些动物时,他们发现,让这些动物跳高的关键因素被称为“夹带水团”。这是动物离开水时所携带的水量。额外的重量通常是动物总重量的一个百分比,最好的跳者有他们的方法来减少它。这项研究使研究人员能够制造出一个可以像鱼一样跳出水面的机器人。
这些跳绳通常是流线型的,这样它们就能顺利地穿过水面。然而,研究人员制造的模仿这种行为的机器人并没有那么流线型。研究人员选择了一个简单的设计,用一个铰链和一个橡皮筋来提供跳跃力。他们的装置也无法达到真正的跳跃动物所达到的高度。该研究的作者Sunghwan Jung说,“当我们制作和测试一个类似于跳跃动物的机器人系统时,它没有动物跳得多。为什么?我们的机器人不是流线型的,它携带了很多水。想象一下,你从游泳池里出来的时候,衣服湿了——由于水的重量,你可能无法行走。”
研究人员希望他们的下一个机器人模型能够在水中轻松移动,并能跳得更高。这项研究将有助于未来设计出更复杂的机器人,以便在水下突破和出水。这项研究将与另一项关于监视真实动物的机器人和协调它们的通信系统的研究结合起来。在不久的将来,我们很有可能看到小型的、会跳的机器人舰队探索海洋。