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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-11-03
摘要
從酵素結合到機器人抓取，許多機械系統的功能取決於其組件的大型協調運動。這種運動源自於以連結（邊緣）形式存在的實體互動網絡，在組成元素（節點）之間傳遞力，並且已在已知網路中進行了卓有成效的建模。然而，由於相互作用的數量和非線性，新型網路中精確運動的原理設計變得困難。在這裡，我們使用動力系統理論的概念制定了一個簡單但強大的框架來設計完全非線性運動。我們證明了一個小型網路單元充當節點對之間的距離之間的一維映射，並且我們將組合單元的行為表示為該映射的迭代。透過將地圖的吸引子及其穩定性與組合單元網絡中的形狀和折疊序列聯繫起來，我們對任意複雜的宏觀形狀之間的精確協調運動、形狀之間的精確折疊序列以及奇異的網絡行為（例如機械與門和通往混沌的倍週期路徑）進行編程。此外，根據沙可夫斯基定理，我們建構了一個具有 3 個週期的單元，該單元組合起來形成具有任何正整數週期的格子。最後，我們建立物理網路並分析鍵彈性的影響，以證明該框架的潛力和多功能性。形狀變化和折疊順序的精確設計使該框架成為機器人等許多應用的理想起始最小模型，為超材料的未來工作提供了一個有希望的方向。