Biomimética en Origami: Diseño y Optimización de un Mecanismo de Múltiples Pliegues de un Solo Vértice en Plano
Autores: Wang, Yihang; Zhao, Yongsheng; Han, Bo; Dong, Jinming; Han, Meng; Yao, Jiantao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La exploración espacial y la comunicación por satélite exigen estructuras ligeras, de gran escala y altamente desplegables. Inspirado en el mecanismo de plegado de los lagartos con collar y en los mecanismos de origami, este estudio explora una estructura desplegable basada en el concepto de origami de múltiples pliegues de un solo vértice (SVMCO). El diseño se centra en la optimización de la distribución de pliegues para mejorar la eficiencia del despliegue. Un modelo matemático analiza la relación entre los ángulos sectoriales de tres tipos de facetas y el rendimiento estructural, proporcionando pautas para lograr un despliegue óptimo. Tomando como referencia los patrones de costillas de los lagartos con collar, se diseñó y verificó un sistema de soporte de costillas para mecanismos de paneles gruesos a través de un prototipo físico. La estructura logra un despliegue de superficie lisa con menos soportes, ofreciendo una solución ligera y eficiente para sistemas desplegables.
Descripción
La exploración espacial y la comunicación por satélite exigen estructuras ligeras, de gran escala y altamente desplegables. Inspirado en el mecanismo de plegado de los lagartos con collar y en los mecanismos de origami, este estudio explora una estructura desplegable basada en el concepto de origami de múltiples pliegues de un solo vértice (SVMCO). El diseño se centra en la optimización de la distribución de pliegues para mejorar la eficiencia del despliegue. Un modelo matemático analiza la relación entre los ángulos sectoriales de tres tipos de facetas y el rendimiento estructural, proporcionando pautas para lograr un despliegue óptimo. Tomando como referencia los patrones de costillas de los lagartos con collar, se diseñó y verificó un sistema de soporte de costillas para mecanismos de paneles gruesos a través de un prototipo físico. La estructura logra un despliegue de superficie lisa con menos soportes, ofreciendo una solución ligera y eficiente para sistemas desplegables.