颗粒介质上足式运动的地面动力学
生物物理
2019-11-04 v1 软凝聚态物质
流体动力学
定量方法
摘要
空气动力学和水动力学理论通过计算升力、阻力和推力来预测动物在空气和水中的运动及设备设计。尽管陆地足式运动模型主要关注与固体地面的相互作用，但许多动物是在受侵入影响而流动的基底上移动的。然而，此类可流动地面上的运动 - 地面相互作用模型往往缺失。我们开发了一个适用于任意形状腿部和身体在颗粒介质中自由运动的力模型，并利用这种“地面动力学”预测了小型足式机器人在不同腿部形状和步频下于颗粒介质上的运动。我们的研究揭示了颗粒介质中的应力与侵入者深度、取向及运动方向之间复杂但通用的依赖关系，并深入阐明了腿部形态和运动学对运动的影响。
引用
@article{arxiv.1303.7065,
title = {A Terradynamics of Legged Locomotion on Granular Media},
author = {Chen Li and Tingnan Zhang and Daniel I. Goldman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.7065},
year = {2019}
}