UCLA造了只11厘米的青蛙机器人,靠拧弯弹性杆弹跳

林越2026-09-231158其他机器人

这项研究来自UCLA和密歇根大学,发表在Science Advances上。核心是用弯曲的弹性杆,通过扭转使其突然弹跳释放储存的能量,驱动小型机器人运动。机器人长11厘米,重98.2克,靠后部一对螺旋形弹性杆驱动。小功率电机慢慢拧紧弹性杆,到临界点后突然释放能量,推动机器人向前跳。

青蛙机器人 的图像结果

不同表面上的表现


在木头、布料、亚克力、皮革、草地、沙子六种表面上,这款机器人的平均速度达到2.46倍体长每秒,木头上的峰值速度3.21倍体长每秒。作为对比,同款刚性腿版本的平均速度只有0.79倍体长每秒。在布料和草地上差距最明显,刚性腿版本几乎停住,弹性杆版本还能持续跳。装上一对柔性鳍后,它能以约0.5倍体长每秒的速度游泳,还能转向和避障。这个速度跟真实青蛙的游泳速度处于同一量级。

 

形状决定是缓慢变形还是突然弹跳


研究的关键设计原则是,决定弹性杆是缓慢变形还是突然弹跳的是它的形状,不是尺寸。这个发现意味着同样的设计规则可以缩放到毫米级机器人上。传统的小型跳跃机器人通常依赖刚性腿和复杂的机械结构,在松软或不平整的地面上容易失效。弹性杆的方案通过材料的弯曲和扭转来储存和释放能量,对表面的适应性更强。研究团队认为,这种设计思路可以用于开发在复杂地形中移动的小型机器人,比如灾后搜救、环境监测这些场景。