Curva serpentinoide

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Serpentinoide-portada.png

Introducción

La curva serpentinoide la descubrió en 1976 el profesor Hirose, cuando realizaba su tesis doctoral en el Instituto de tecnología de Tokyo. Investigaba la biomecánica de las serpientes para su aplicación a la construcción de robots.

En este documento se describe la curva/onda serpentinoide, sus parámetros, sus propiedas y se presentan los scripts de Octave/Matlab que las implementan.

Curva Serpentinoide Continua

Definición

La curva serpentinoide es aquella cuya curvatura varía sinusoidalmente con la distancia a lo largo de la curva. Su curvatura está dada por la ecuación:

<math>K(s) = -\frac{2\pi k}{l}\alpha\sin\left(\frac{2\pi k}{l}s\right)</math>

donde:

l Longitud de la curva. l>0
s Distancia a lo largo de la curva. <math>s\in\left[0,l\right]</math>
k Número de ondulaciones. k>0
<math>\alpha</math> Ángulo de serpenteo. <math>\alpha\in\left[0,121\right]</math>

Ángulo de serpenteo

El ángulo de serpenteo <math>\alpha</math> es la pendiente de la curva en el punto s=0 y determina la forma que tendrá la curva.

En la figura 1 se muestra la forma para ángulos de serpenteo de 0, 30, 60 y 90. Para <math>\alpha=0</math> es una recta situada sobre el eje x de longitud l. Al aumentar <math>\alpha</math> la curva se eleva, ganando en altura pero reduciéndose en anchura.

En la figura 2 se muestra la curva serpentinoide para <math>\alpha=121</math> grados, que es su valor máximo. A partir de ahí se producen colisiones entre los puntos de la curva.

Figura 1: Forma de la curva serpentinoide para diferentes valores del ángulo de serpenteo (<math>\alpha</math>) (click para ampliar)
Figura 2: Curva serpentinoide de ángulo de serpenteo (<math>\alpha</math>) máximo. Se muestran dos ondulaciones (k=2) (click para ampliar)

Curva Serpentinoide Discreta

El ángulo de doblaje varía de forma sinusoidal a lo largo del eje corporal:

Ángulo de doblaje

Icono aviso.png En construcción].


Repositorio

Para obtener la versión actual del SVN:

svn co http://svn.iearobotics.com/serpenoid/trunk

Bibliografía

  • S. Hirose. Biologically Inspired Robots (Snake-like Locomotor and Manipulator). Oxford Science Press, 1993.

Noticias

  • 16/Enero/2009: Creado repositorio y comenzada esta página