کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5030588 1470829 2017 5 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Why We Need More Degrees of Freedom
ترجمه فارسی عنوان
چرا ما به درجه¬های آزادی بیشتری نیاز داریم
کلمات کلیدی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.زمینه

1-1- انعطاف پذیری مکانیکی - یک تعریف

2-1- اضافه کردن واقع گرایی مکانیکی به سیستم

1-3- اختلالات محیطی

4-1-  انعطاف پذیری مکانیکی در برابر اختلالات

1-5-  محدودیت سرعت (نماد) نماد 

2- نتایج اصلی

3- یک مثال تشریحی

4- نتیجه گیری
ترجمه چکیده
سیستم های مکانیکی که در زیست شناسی با آنها مواجه هستیم معمولا دارای درجه های آزادی (DOF) بیشتر از 6 درجه آزادی، مورد نیاز برای دستکاری بدن در فضا هستند. حتی به طور نسبی بندپایان سخت و سخت-پوستان حداقل دارای 5 درجه آزادی در هر اندام هستند؛ شاخک های حساس و دست های انسانی درجه آزادی بیشتری دارند. مهندسان روباتیک معمولاً به انتخاب تعداد درجه آزادی در یک ربات در مراحل اولیه طراحی نیاز دارند، که به طور بالقوه کاربرد های مربوط به آینده ربات را محدود می کند. ما به لحاظ نظری، تعریف ”انعطاف پذیری مکانیکی “ را به عنوان توانایی یک سیستم مکانیکی برای بیان پیکربندی های ایستای متمایز و تغییر سریع در میان آنها را برمی گزینیم. با الزام انعطاف پذیری و فرض بر این که سیستم ها قدرت و نیروی محدودی دارند، و علاوه بر این باید در برابر اختلالات زیست محیطی انرژی محدود برای حالت خود مقاومت نمایند، ما نشان می دهیم که چنین سیستم های مکانیکی چندکاره دارای تعداد محدودی از درجه های آزادی هستند که نیاز به آنها دارند. برای بیومکانیک ها، نشان دادن حوزه هایی که در آن سیستم های با درجه آزادی بالاتر به طور ذاتی نسبت به سیستم های با درجه آزادی پایین تر از رقابت خارج خواهند شد، به این امر اشاره دارد که کدام اندام ها و ارگانیسم ها به طور مکانیکی پیچیده تر خواهد بود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی (عمومی)
چکیده انگلیسی

Mechanical systems encountered in biology typically have many more degrees of freedom (DOF) than the 6 DOF required to manipulate a body in space. Even the relatively rigid arthropods and crustaceans have at least 5 DOF in each limb; tentacles and human hands have many more. Robotics engineers are routinely required to choose the number of DOF in a robot in the early design stages, potentially limiting the robot's future uses. We theoretically motivate the definition of “mechanical versatility” as the ability of a mechanical system to express distinct static configurations and switch among them rapidly. Requiring versatility and assuming that the systems are power and force limited, and must furthermore resist finite energy environmental disturbances to their state, we show that such multiuse 1 mechanical systems have a lower bound on the number of DOF they require. For bio-mechanics, this suggests which organs and organisms will be driven to become more complex mechanically by indicating domains where higher DOF systems would intrinsically out-compete lower DOF systems.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Procedia IUTAM - Volume 20, 2017, Pages 89-93
نویسندگان
, ,