Bidh structaran Origami a’ leantainn gu stiffness a ghabhas atharrachadh ann an innealan-fuadain

Tha rannsachadh ùr a-mach à Oilthigh Stàite Arizona a’ sealltainn mar as urrainn do structaran origami lùbte leantainn gu sùbailteachd tunail ann an innealan-fuadain. Tha sùbailteachd tunable a’ leigeil le inneal-fuadain a stiffness atharrachadh stèidhichte air a’ ghnìomh a tha ri làimh, a bha san àm a dh’ fhalbh air a bhith duilich a bhuileachadh le dealbhaidhean sìmplidh.

Tha Hanqing Jiang na àrd-ollamh innleadaireachd meacanaigeach aig an oilthigh agus na phrìomh ùghdar air a’ phàipear leis an tiotal “In Situ Làimhseachadh stiffness a’ cleachdadh origami lùbte grinn. ” Chaidh an obair fhoillseachadh ann an Eòlas adhartaich.

“Tha toirt a-steach structaran origami lùbte ann an dealbhadh robotach a’ toirt cothrom iongantach ann an sùbailteachd tunail, no stiffness, mar a bhun-bheachd taiceil, ”thuirt Jiang. “Tha sùbailteachd àrd, no stiffness ìosal, an coimeas ris an t-slighe bhog a bhios cat a’ seòladh. Tha sùbailteachd ìosal, no stiffness àrd, coltach ri bhith a’ dèanamh leum cruaidh ann am paidhir bhrògan stiff.”

Eadar-dhealachadh obrachail

Rinn Jiang coimeas eadar an eadar-dhealachadh obrachaidh a tha origami lùbte a’ tabhann agus an coimeas ri càraichean spòrs an coimeas ri carbadan le barrachd comhfhurtachd.

“Coltach ri bhith ag atharrachadh eadar modh càr spòrsail gu modh rothaireachd comhfhurtail, bheir na structaran origami lùbte seo comas aig an aon àm gluasad air-iarrtas eadar modhan bog is cruaidh a rèir mar a bhios innealan-fuadain ag eadar-obrachadh leis an àrainneachd," thuirt e.

Taobh a-staigh raon robotics, tha diofar mhodhan stiffness leithid àrd rigidity, a tha deatamach airson cuideaman trom a thogail. Thathas an urra ri sùbailteachd àrd airson gabhail ri buaidh, agus thathas a’ cleachdadh stiffness àicheil, a tha comasach air lùth stòraichte a leigeil ma sgaoil mar fhuaran, airson sprinting.

Sùbailteachd air-iarrtas

Airson innealan-fuadain a dh’ fheumas cruadalachd, bidh iad gu tric tomadach. Ach, tha origami lùbte a’ leigeil leotha obrachadh air sgèile leudachaidh stiffness, a’ ciallachadh sùbailteachd air-iarrtas.

Bha rannsachadh na sgioba a’ cuimseachadh air a bhith a’ cothlamadh an lùth fillte aig àrdachaidhean origami leis a’ phannal a’ lùbadh, a tha air a ghleusadh le bhith a’ gluasad air adhart le iomadh sgàineadh eadar dà phuing. Le origami lùbte, tha aon inneal-fuadain comasach air diofar ghluasadan a dhèanamh. Mar eisimpleir, leasaich an sgioba inneal-fuadain snàmh aig a bheil raon de naoi gluasadan eadar-dhealaichte, leithid luath, slaodach, meadhanach, sreathach agus cuairteachaidh. Gus gin dhiubh sin a choileanadh, cha leig thu leas ach na h-ìrean atharrachadh.

A bharrachd air innealan-fuadain, dh’ fhaodadh na prionnsapalan a tha air am mìneachadh san rannsachadh cuideachadh le bhith a’ dealbhadh stuthan meacanaigeach ann an gnìomhachasan electromagnetic, càr agus aerospace. Dh’ fhaodadh e cuideachd a bhith feumail ann a bhith a’ cruthachadh innealan bith-mheidigeach.

“Is e bòidhchead na h-obrach seo gu bheil dealbhadh cromagan lùbte, agus gach lùb lùbte a’ freagairt ri sùbailteachd sònraichte, ”thuirt Jiang.

Am measg ùghdaran eile a chuir ris an rannsachadh tha Hanqing Jiang, Zirui Zhai, agus Lingling Wu bhon Sgoil Innleadaireachd.