基于行为规格的波纹机构计算设计与制造
机器人学
2020-11-11 v1
摘要
正交组装双层波纹（OADLC）机构是一类可折叠结构，利用受 origami（折纸）启发的方法来增强所得器件的结构刚度；这些机构因其轻量、紧凑以及高比强度的特性而具有广泛应用。然而，这些机构的设计仍然具有挑战性。在此，我们提出一种高效方法，从期望的行为规格（即面内刚度和面外刚度）快速设计 OADLC 机构。基于等效板模型，我们推导并验证了 OADLC 机构行为规格的解析公式；这些解析公式可描述为设计参数的表达式。在解析表达式的基础上，我们将从行为规格设计 OADLC 机构化为一个在给定设计约束下最小化重量的优化问题。优化后 OADLC 机构的 2D 折叠图案可自动生成并直接交付制造。我们的快速设计方法通过开发具有期望面外刚度的增强刚度机构得以演示，该机构用于可折叠夹持器，使 blimp（飞艇）能在空气扰动和重量限制下稳定栖息。
引用
@article{arxiv.2011.05298,
title = {Computational Design and Fabrication of Corrugated Mechanisms from Behavioral Specifications},
author = {Chang Liu and Wenzhong Yan and Ankur Mehta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05298},
year = {2020}
}