近日，美国加州大学伯克利分校的机器人学家们研制出了一款新型的机器人，它可以向空中自由地跳跃、也可以跳向墙面反弹回来，同时还能连续地进行垂直跳跃。

　　它是目前为止拥有世界上最高垂直弹跳敏捷性的机器人。敏捷性的研究为机器人移动开拓了一片全新地领域，研究人员们希望这样的垂直跳跃敏捷型机器人能够应用于在崎岖地形下的搜寻和救援工作。

　　论文下载请移步至文末
　　这个名叫SALTO（名字来源自saltatorial一词，跳跃移动）的机器人灵感源于动物世界中最具有垂直跳跃敏捷性的动物——丛猴(Galago)。丛猴可以在4s内连续跳跃五次，并达到8.5米的累积跳跃高度。丛猴的肌腱具有一种可以存储能量的特殊功能，所以它可以在不依赖肌肉力量的情况下跳的更高。

　　为了比较机器人和动物们的垂直敏捷度，研究人员提出了一个新的量来衡量垂直（跳跃）敏捷度，定义为在重力条件下单次起跳的高度乘以跳跃时的频率。SALTO机器人的敏捷度为1.75m/s，比牛蛙的1.71m/s高但是还是低于丛猴的2.24m/s。
　　具有第二高垂直敏捷度的机器人是米诺陶（Minitaur）1.1m/s >>专访 | 这个翻跟头、爬围栏还能偷偷开锁的机器人是如何诞生的?(附论文)。

　　图 垂直跳跃灵敏度
　　这个项目的负责人Duncan Haldane博士表示：提出测量垂直敏捷度的量度是SALTO机器人研究的重点，这使得研究人员们拥有一个有力的工具来为自然界中的动物的跳跃能力排序，从而筛选出最适合做仿生研究的对象。Haldan目前在电子工程和计算机科学院Ronald Fearing教授的仿生微系统实验室进行研究工作。
　　这项研究工作已经在科学-机器人学子刊上发表。这个项目由美军微型自动化系统和技术联盟的研究资助，同时还有来自于国家科学基金的资助。
　　SALTO的设计灵感来源于丛猴的能量调制器。能量调制器广泛存在于自然界的生物系统中，同时也被一些机器人系统的设计采纳，它可以通过肌腱来存储肌肉的能量提高峰值功率的输出。
　　丛猴优异的跳跃表现来源于它的肌腱可以在蜷缩的姿态下存储能量。研究人员将这一过程应用到了SALTO垂直跳跃过程的设计中。在SALTO的内部是一个电机驱动的弹簧，通过腿部的机构来模拟类似于丛猴腿部的蜷缩过程，从而存储能量。通过能量调制系统SALTO可以在不需要停下储能的情况下，连续的进行跳跃。当它跳起的时候，SALTO实际上已经准备好了再次起跳。

 
　　图 跳跃过程以及能量调制
　　目前SALTO达到了丛猴78%的跳跃敏捷度。由于电机输出能量的限制，SALTO之前最好的机器人跳跃敏捷度仅仅达到了丛猴的55%。Fearing教授表示，通过结合生物启发的灵感和改进的工程技术，实现动物那样的跳跃敏捷度已经不在遥远。
 
　　图 SALTO的结构
　　SALTO是一只26cm高100g重的机器人，它可以达到1.008m的最大弹跳高度。在墙面上弹跳的情况下，可以增加到1.21米的高度。
 
　　目前还有一些机器人在单次弹跳方面表现很出色，例如模仿蝗虫的TAUB机器人可以实现3.2m的单次起跳高度。（详见论文）
 
　　图 TAUB 的结构图示