A vibrating mechanism for large amplitude, non-reciprocal motion, exploiting multiple buckling modes

مکانی بی پایدار که قادر به تولید حرکت غیر متقابل است ارائه می شود. این مکانیزم می تواند به طور موثر یک مسیر موج غیر متقابل با دامنه های بزرگ تولید کند، با استفاده از یک محرک تک، بدون کنترل بازخورد. با بهینه سازی توپولوژی مکانیسم، و به این ترتیب سطح انرژی بالقوه، حمایت طبیعی برای حرکت غیر متقابل بدست می آید. وظیفه ایجاد یک حرکت غیر متقابل در یک کارآمد، اغلب شامل چند محرک، سنسورها و کنترل حلقه بسته است. در این کار حرکت غیر متقابل با ساختن مکانیسم به طور مداوم متناوب بین حالت های خمشی پایدار و ناپایدار بدست می آید. مسیر حرکت مورد نظر با بهینه سازی نقشه انرژی بالقوه مکانیک طراحی شده است. با خیاطی کردن حرکت پویا از یک محرک تک به نقشه پتانسیل به دست آمده، دو درجه آزادی و یک مسیر غیر متقابل می تواند تشکیل شود. یک مدل نظری که رفتار دینامیکی را توصیف می کند، توسعه یافته و مورد بررسی قرار گرفته و توافق خوبی با یک سیستم آزمایشی را نشان می دهد. با شبیه سازی و آزمایش نشان داده شده است که با شکل دادن نقشه بالقوه و پیکربندی های پایدار، امکان تولید غیر متقابل و همچنین سایر انواع حرکت های پیچیده ایجاد می شود. این مکانیسم به طور بالقوه می تواند به عنوان یک محرک چند پایه یا به عنوان یک اندام رباتیک عمل کند که حرکات غیر متقابل آن ترجیح داده می شود.