一种非立方空间填充模块化机器人

形状多样的空间填充积木在自然界中普遍存在，从原子到蜂窝，并且在人工系统中也很有用，从分子容器到粘土砖。但是，尽管数学上已知多种空间填充多面体，但在机器人学中只有立方体被探索过。因此，在这里我们将一种非立方空间填充形状——菱形十二面体——机器人化。这种几何形状为立方体提供了一个有吸引力的替代方案，因为它大大简化了一个单元绕另一个单元边缘的旋转运动，并增加了每个单元可以通信和保持的邻居数量。为了更好地理解这些和其他空间填充机器的挑战和机遇，我们制造了48个菱形十二面体单元，并用它们构建了各种上层结构。我们报告了我们构建的一些结构的运动能力，并讨论了我们测试的不同设计的优缺点。我们还引入了一种无性别被动对接策略，该策略可推广到任何具有径向对称面的多面体。未来的工作将允许单元自由地相互滚动/旋转，以便它们能够实现其独特形状的全部潜力。