Toppar på mindre än en fot, Roboten Salto ser ut som en Star Wars imperial walker i miniatyr. Men låt dig inte luras av dess storlek – den här lilla roboten har en mäktig fjäder i steget. Salto kan välva över tre gånger sin höjd i en enda gräns.

Forskare vid University of California, Berkeley, presenterade först Saltos högtflygande kapacitet 2016. Nu, de har utrustat roboten med en mängd nya färdigheter, ger den möjligheten att studsa på plats som en pogo -stick och hoppa genom hinderbanor som en agilityhund. Salto kan även ta korta utflykter runt campus, drivs av en radiostyrenhet.

Forskarna hoppas att Salto kommer att driva utvecklingen av små, smidiga robotar som kan hoppa genom spillror för att hjälpa till med sök-och-räddningsuppdrag. De kommer att beskriva robotens nya färdigheter idag (tisdag, 21 maj) vid 2019 års internationella konferens om robotik och automation i Montreal.

"Små robotar är riktigt bra för många saker, som att springa runt på platser där större robotar eller människor inte får plats. Till exempel, i ett katastrofscenario, där människor kan vara instängda under spillror, robotar kan vara riktigt användbara för att hitta människorna på ett sätt som inte är farligt för räddare och kanske till och med är snabbare än räddare kunde ha gjort utan hjälp, ", sa UC Berkeley robotics doktorand Justin Yim. "Vi ville att Salto inte bara skulle vara liten, men också kunna hoppa riktigt högt och riktigt snabbt så att den kunde navigera på dessa svåra platser."

Yim arbetar med Ronald Fearing, en professor i elektroteknik och datavetenskap vid UC Berkeley, vars Biomimetic Millisystems Lab utforskar hur djurens rörelsemekanik kan tillämpas för att skapa mer smidiga robotar.

Fearings labb är känt för att bygga insektsinspirerade robotar som säkert kan krypa över knepiga ytor som är för släta eller för grova för en robot med hjul att navigera. Vid design av Salto, som står för "saltatorial rörelse på terränghinder, "Fearing ville istället skapa en robot som flyttade från plats till plats genom att hoppa.

Saltos singel, kraftfulla ben är modellerade efter galagon, eller senegalesisk bush baby. Det lilla, De trädboende primaternas muskler och senor lagrar energi på ett sätt som ger den sprudlande varelsen förmågan att dra ihop flera hopp på några sekunder. Genom att länka en serie snabba hopp, Salto kan också navigera i komplex terräng - som en hög med skräp - som kan vara omöjligt att korsa utan att hoppa eller flyga.

"Till skillnad från en gräshoppa eller cricket som lindar upp och ger ett hopp, vi tittar på en mekanism där den kan hoppa, hoppa, hoppa, hoppa, "Rädsla sa." Detta gör att vår robot kan hoppa från plats till plats, vilket sedan ger den möjlighet att tillfälligt landa på ytor som vi kanske inte kan sitta på."

Tre år sedan, Saltos designteam demonstrerade hur roboten kunde ta ett steg och sedan omedelbart springa högre genom att ricocheting av en vägg, vilket gör den till världens mest vertikalt smidiga robot. Sedan dess, Yim har lett arbetet med att designa sofistikerade styrsystem som låter Salto bemästra allt mer komplexa uppgifter, som att studsa på plats, navigerar en hinderbana eller följer ett rörligt mål.

Yim har även utrustat Salto med ny teknik som gör att den kan "känna" sin egen kropp, talar om vilken vinkel den pekar och benböjningen. Utan dessa förmågor, Salto har varit instängd i ett rum i en av Berkeleys ingenjörsbyggnader, där motion capture-kameror spårar dess exakta vinkel och position och överför dessa data tillbaka till en dator, som snabbt knackar på siffrorna för att tala om för Salto hur han ska vinkla sig inför nästa språng.

Nu när Salto har en känsla av sig själv och sin egen rörelse, roboten kan göra dessa beräkningar för sig själv, låter Yim ta ut roboten och använda en joystick och radiokontroll för att tala om för den vart den ska gå.

"Motion capture är bra för att få roboten att hoppa runt i en kontrollerad miljö riktigt exakt, och det ger oss massor av riktigt bra data. Problemet är, vi kan inte ta ut det här och använda det någon annanstans, eftersom det tar lång tid att installera alla dessa kameror, " Sa Yim. "Vi ville verkligen kunna ta ut roboten och hoppa runt. Och för att göra det, vi behövde roboten för att kunna beräkna var den är och vad den gör - bara med datorn ovanpå sin egen kropp. "

Salto kan nu gå ut på promenader på Berkeley campus, där den framgångsrikt har manövrerat över trottoarer, murverk och gräs. De matematiska modellerna som gör detta möjligt för Salto kan också generaliseras för att styra rörelsen hos andra typer av robotar, sa Yim.

"Genom att förstå hur denna dynamik fungerar för Salto, med dess massa och storlek, då kan vi utöka samma typ av förståelse till andra system, och vi skulle kunna bygga andra robotar som är större eller mindre eller olika formade eller viktade, " sa Yim.

I framtiden, Rädsla hoppas kunna fortsätta att utforska möjligheterna för att hoppa robotar.

"Salto är vårt första steg mot robotar som studsar runt, " Sade Fearing. "Vi skulle kunna utöka Salto för att lägga till en? de? förmåga att, till exempel, ta tag i grenar för att landa och starta från dessa saker. Så, Salto börjar med en mycket enkel mekanism. Det är bara ett ben. Det ger en grund för mer komplicerade robotar som också kan vara mycket dynamiska och göra mycket studs."