A form-finding method for deployable tensegrity arms and inverse kinematics

Der Artikel stellt eine Methode zur Formfindung für einsetzbare Zugspannungsarme und inverse Kinematik vor, wobei der Schwerpunkt auf der formveränderlichen Charakteristik von Zugspannungsstrukturen liegt. Er untersucht den bedeutenden Wert einsetzbarer Strukturen in verschiedenen technischen Anwendungen und hebt die einzigartigen Eigenschaften von Zugspannsystemen wie Leichtbau, kontrollierbare Form und Steifigkeit hervor. Die in dieser Studie entwickelte Methodik zielt darauf ab, einen einsatzfähigen Turm zu entwerfen, der sich beugen kann, wobei eine allgemeine kinematische Studie vom Einsatz über die Formfindung bis hin zur inversen Kinematik herangezogen wird. Die Autoren demonstrieren die Anwendung dieser Methodik an einem sechs Quadruplex-Tensegrity-Turm, der die Transformation von einem kompakten Zustand zu einem Turm mit hohem Streckungsverhältnis und anschließender Bogenbildung darstellt. Die Studie vergleicht auch die Effizienz der vorgeschlagenen Methode mit traditionellen dynamischen Entspannungsalgorithmen und betont die Vorteile des kinematischen Ansatzes in Bezug auf die Recheneffizienz. Darüber hinaus stellen die Autoren eine neuronale netzwerkbasierte inverse Kinematikfunktion vor, die Zielpositionen mit hoher Genauigkeit und geringer Rechenzeit annähert, wodurch sie sich für Echtzeitanwendungen eignet. Der Artikel schließt mit der Diskussion des Potenzials zukünftiger Arbeit bei der Erstellung S-förmiger Module und der Validierung der Effektivität des vorgeschlagenen Mechanismus durch Experimente.