夹子链式机构的变形与书写

机械的运动学与几何学紧密耦合，其实用性往往源于能够通过更少的驱动自由度实现可重复运动。本文我们探索了由夹子单元组成的装配，其中每个夹子单元由两个刚性线性成员通过轴承关节连接。该装配有一个自由度，驱动任何单个单元会导致整个装配的形状变化。我们推导了该单元有效曲率以及机械装配尖端轨迹相对于几何变量的表达式，然后将其作为编程两个任务的基础：形状变形和书写。通过将这些任务表述为优化问题并利用可微分仿真框架，我们获得了解决方案并进行了桌面实验测试。我们的结果表明，夹子装配的几何学可被用于在复杂领域中实现自动导航和检查，鉴于该优化框架。然而，我们指出，仍然存在快速编程和无反馈情况下进行实验的误差自由实现的挑战。