Een 30 centimeter hoge robot heeft het wereldrecord verbroken voor de hoogste sprong die ooit door een dier of machine gemaakt is, door 30 meter de lucht in te springen.
Met een sprong gelijk aan een torenflat van 10 verdiepingen kan de mechanische hoogspringer, die slechts 30 gram weegt, zich hier op aarde snel verplaatsen.
De Amerikaanse makers willen hun springrobot ook op missies naar de ruimte sturen, waar zijn grote sprongkracht gebruikt zou kunnen worden om onontgonnen gebieden op de maan te bestuderen.
Springt als een superdier
Het wereldrecord kwam tot stand doordat de makers de springvermogens hadden afgekeken van dieren als kikkers en sprinkhanen – en die hadden verbeterd.
Als een hoogspringer uit de natuur de lucht in springt, doet hij dat door zijn poot als een veer te buigen, waardoor in het kniegewricht spanningen van geladen energie ontstaan.
Dit is een van de sprongen van de nieuwe recordhouder. Met 30 meter hoogte was deze sprong de allerhoogste op aarde aller tijden.
Die energie gebruikt het dier om zich af te zetten en om hoog en ver te springen.
Een dier kan zijn kniegewricht maar naar één kant buigen, maar daar gingen de onderzoekers van de universiteit van Californië mee aan de slag.
Het hele robotlijf van de superspringer werd een veer met een kleine roterende motor, die de veer vóór elke sprong meer keren buigt dan fysisch mogelijk is in een dierengewricht.
De veer is verder toegerust voor hoge sprongen met rubberen elastieken en koolstofvezellamellen die lichter zijn en een grotere energiedichtheid hebben dan biologisch weefsel.
Wanneer de draaiende motor van de springrobot een touwtje in de veer opwindt, worden de elastieken onder spanning gezet, waardoor de koolstofvezellamellen gekromd worden tot kleine boogjes – zoals gebogen kniegewrichten.
Hiermee kunnen de onderzoekers veel potentiële energie in de veer van de robot laden, waarmee de robot met 100 km/h zijn duizelingwekkende sprong van 30 meter hoog kan maken.
Het werkt net zoals wanneer je een boog spant en dan een pijl recht de lucht in schiet.
De recordrobot is geïnspireerd op het dierenrijk, o.a. op de eekhoorn. De machine buigt zijn ledematen ook om springenergie te laden. De lichte, zeer buigzame koolstofvezellamellen geven de robot nog meer springkracht dan het dier. Copyright: Elliot Hawkes/Chris Keeley/Kirk Fields
Sprong naar de maan over vijf jaar
Tot nu toe is de enorme sprong het indrukwekkendste aan de kleine springer.
Want hij heeft nog heel wat onderdelen nodig voor hij op verkenning kan gaan op onze eigen planeet en in de ruimte.
Zo is de robot geheel mechanisch, met zo min mogelijk gewicht. Dat betekent dat hij nog niet zelfstandig kan navigeren met bijvoorbeeld AI-besturing, zoals we kennen van zelfrijdende auto’s.
Bovendien moet de batterij voor het opwindmechanisme tussen elke sprong enkele minuten worden opgeladen, waardoor de robot sterk afhankelijk is van stroom.
In samenwerking met het ruimteagentschap NASA zijn de werktuigbouwkundigen van de universiteit van Californië daarom hard bezig om de robot uit te rusten met onder andere een bedieningspaneel voor navigatie en alternatieve energiebronnen.
Met de geringe zwaartekracht op de maan – een zesde van die van de aarde – zal de mechanische superspringer theoretisch in één sprong 125 meter in de lucht kunnen springen en een halve kilometer vooruit. Zo kan hij echt rondkijken.
Naar schatting zal de robot binnen vijf jaar klaar zijn om de sprong te wagen naar zijn eerste maanmissie.