秋千翻转运动的最优策略：主动泵动以倒转摆
科普物理
2023-08-16 v1 软凝聚态物质
系统与控制
系统与控制
生物物理
摘要
Kiiking是一项极限运动，运动员交替站立与下蹲以泵动站立式秋千直至其倒转并完成一周旋转。该项运动的最小模型可表述为变长主动驱动摆的控制以确定最优策略。我们表明，在已知生物约束下，最优控制视角给出了时间最优控制策略，类似于一种贪心算法，旨在最大化每个周期末的势能增益。具有简单奖励的强化学习算法与最优控制策略一致。当考虑空气阻力时，我们的理论框架与实验观测定量一致，同时指出了kiiking表现的终极极限。
引用
@article{arxiv.2308.06818,
title = {Optimal strategies for kiiking: active pumping to invert a swing},
author = {Petur Bryde and Ian C. Davenport and L. Mahadevan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.06818},
year = {2023}
}