"Golden Ratio Yoshimura" for Meta-Stable and Massively Reconfigurable Deployment

2024年05月28日
  • 简介
    吉村折纸是一种经典的折叠图案,激发了许多可展开结构设计的灵感。它的应用范围涵盖了太空探索、动态建筑、软性机器人甚至日常家居用品。然而,尽管被广泛使用,吉村折纸却被限制在一组设计约束条件中以确保其可平折性。通过广泛的运动学分析和原型测试,本研究提出了一种新的吉村折纸,故意违反这些限制。值得注意的是,通过使用黄金角度来定义广义吉村的三角面片,可以赋予其独特的元稳定性。因此,当其面片被策略性地弹出时,“黄金比例吉村”簇可以理论上重新配置为$8^m$几何独特的承重形状。这个结果不仅挑战了现有的设计规范,而且开辟了一个新的途径来创建可展开和多功能的结构系统。
  • 图表
  • 解决问题
    挑战Yoshimura折叠模式的设计限制,提出一种新的折叠模式,旨在创造可展开和多功能的结构系统。
  • 关键思路
    使用黄金比例角来定义三角面片,制造出一种新的Yoshimura折叠模式,可以在保持稳定的情况下重新配置成8^m个几何独特且承载能力强的形状。
  • 其它亮点
    实验设计了一个包含16个模块的Golden Ratio Yoshimura,展示了其可展开性和多功能性。论文提出的新模式挑战了现有设计规范,为创造可展开和多功能的结构系统开辟了新的途径。
  • 相关研究
    最近的相关研究包括:1. “Origami and Kirigami Inspired Self-Folding Structures”;2. “Deployable and Reconfigurable Structures: A Review of Origami-Based Systems”;3. “Origami Metamaterials for Strong, Durable and Foldable Structures”等。
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