Design and Optimization of an Origami-Inspired Jumping Mechanism With Nonlinear Stiffness Properties

跳跃的 运动学 非线性系统 刚度 机制(生物学) 过程(计算) 计算机科学 控制理论(社会学) 流离失所(心理学) 顺应机制 结构工程 工程类 物理 经典力学 有限元法 人工智能 控制(管理) 量子力学 生理学 心理学 心理治疗师 生物 操作系统
作者
Sahand Sadeghi,Blake D. Betsill,Suyi Li
标识
DOI:10.1115/detc2019-97706
摘要

Abstract This research investigates the feasibility of utilizing origami folding techniques to create an optimized jumping mechanism. As a theoretical example, we study the dynamic characteristics of a jumping mechanism consisting of two masses connected by a Tachi-Miura Polyhedron (TMP) origami structure with nonlinear stiffness characteristics. We show how the desired “strain-softening” effects of the TMP structure can lead to design of jumping mechanisms with optimized performance. The kinematics of TMP origami structure is reviewed and a modified model of its reaction-force displacement curve is presented. We derive the equations of motion of the jumping process and use their numerical solutions extensively for design optimization. Through this process we are able to obtain optimum geometrical configurations for two different objectives: The maximum time spent in the air and the maximum clearance off the ground. Results of this study can lead to emergence of a new generation of more efficient jumping mechanisms with optimized performance in the future.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
尊敬泽洋完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
闲听花落完成签到,获得积分10
5秒前
zzzz发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
苹果白凡完成签到,获得积分10
5秒前
难过的丹烟完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
科研通AI2S应助闲听花落采纳,获得10
9秒前
9秒前
领导范儿应助aulinwl采纳,获得10
9秒前
优美紫槐发布了新的文献求助10
11秒前
dinglingling完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
Shamray发布了新的文献求助30
13秒前
www完成签到,获得积分10
13秒前
WTX发布了新的文献求助10
14秒前
yadikar发布了新的文献求助10
14秒前
情怀应助小周采纳,获得10
14秒前
丘比特应助小周采纳,获得10
14秒前
Owen应助小周采纳,获得10
14秒前
科目三应助小周采纳,获得10
14秒前
Ava应助小周采纳,获得10
14秒前
Hello应助小周采纳,获得10
14秒前
赘婿应助小周采纳,获得10
14秒前
今后应助小周采纳,获得10
15秒前
香蕉觅云应助小周采纳,获得10
15秒前
Ava应助两酒窝采纳,获得10
15秒前
忐忑的代梅完成签到 ,获得积分10
18秒前
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
英姑应助小周采纳,获得10
22秒前
慕青应助小周采纳,获得10
22秒前
优美紫槐应助小周采纳,获得10
22秒前
科目三应助小周采纳,获得10
22秒前
可爱的函函应助小周采纳,获得10
22秒前
大模型应助小周采纳,获得10
22秒前
所所应助小周采纳,获得10
22秒前
丘比特应助小周采纳,获得10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5605491
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4690014
关于积分的说明 14862041
捐赠科研通 4701426
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2542082
邀请新用户注册赠送积分活动 1507751
关于科研通互助平台的介绍 1472105