要約
伝統的に単純なシートを複雑な物体に変えるために使用されてきた古代の折り紙技術は、形状モーフィングやロボット工学などの多様な工学的応用の可能性も秘めています。
この研究では、最も基本的な折り紙構造の 1 つ (つまり、剛体で折り畳める次数 4 の頂点) を設計して、単一の入力だけを使用して複雑なパスをナビゲートできるクローラーを作成できることを実証します。
実験研究とモデリングの組み合わせを通じて、次数 4 の頂点のジオメトリを変更すると、シートが直線または回転で移動できることがわかりました。
さらに、折り畳み時の非線形性を利用することで、直進と旋回を切り替えることができるクローラーの設計がどのように可能になるかを説明します。
注目すべきことに、これらのクローリングモードは、作動折り畳み角度の範囲を調整することによって制御できます。
私たちの研究は、最小限の作動で複雑な軌道をたどることができるシンプルな機械への道を開きます。
要約(オリジナル)
The ancient art of origami, traditionally used to transform simple sheets into intricate objects, also holds potential for diverse engineering applications, such as shape morphing and robotics. In this study, we demonstrate that one of the most basic origami structures (i.e., a rigid, foldable degree-four vertex) can be engineered to create a crawler capable of navigating complex paths using only a single input. Through a combination of experimental studies and modeling, we show that modifying the geometry of a degree four vertex enables sheets to move either in a straight line or turn. Furthermore, we illustrate how leveraging the nonlinearities in folding allows the design of crawlers that can switch between moving straight and turning. Remarkably, these crawling modes can be controlled by adjusting the range of the actuation folding angle. Our study opens avenues for simple machines that can follow intricate trajectories with minimal actuation.
arxiv情報
| 著者 | Davood Farhadi,Laura Pernigoni,David Melancon,Katia Bertoldi |
| 発行日 | 2024-10-28 08:07:56+00:00 |
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