In many systems motion occurs on deformed and deformable surfaces, setting up the possibility for dynamical interactions solely mediated by the coupling of the entities with their environment. Here we study the "two-body" dynamics of robot locomotion on a highly deformable spandex membrane in two scenarios: one in which a robot orbits a large central depression and the other where the two robots affect each other's motion solely through mutual environmental deformations. Inspired by the resemblance of the orbits of the single robot with those of general relativistic orbits around black holes, we recast the vehicle plus membrane dynamics in physical space into the geodesic motion of a "test particle" in a fiducial curved space-time and demonstrate how this framework facilitates understanding the observed dynamics. The two-robot problem also exhibits a resemblance with Einstein's general relativistic view of gravity, which in the words of Wheeler: "spacetime tells matter how to move; matter tells spacetime how to curve." We generalize this case the mapping to include a reciprocal coupling that translates into robotic curvature-based control schemes which modify interaction (promoting avoidance or aggregation) without long-range sensing. Our work provides a starting point for developing a mechanical analog gravity system as well as develops a framework that can provide insights into active matter in deformable environments and robot exploration in complex landscapes.
翻译:在许多系统中, 运动发生在变形和变形的表面上, 建立完全通过实体与环境的合并将实体与它们的环境结合而调节的动态互动的可能性。 我们在这里研究机器人在高度变形的宽斜的跨面膜膜膜中“ 两体” 机器人在高度畸形的机器人“ 两体” 的动动动动态, 在两种情景中: 一种是机器人绕着一个大中低压, 而另一种是两个机器人仅仅通过相互的环境变形影响彼此的运动。 受单一机器人的轨道与黑洞周围的普通相对相对相对论轨道轨道的相似性所启发, 我们把物理空间的车辆加上膜膜动态重新定位到一个“试验粒子”的大地德动中。 我们在这里研究机器人的“两体”问题在两种情景中是如何帮助理解观察到的动态的。 两个机器人的问题也与爱因一般的相对光度重力观相近, 在惠尔的言词中:“ 空间时间可以说明如何移动; 时间告诉空间框架如何曲线框架 如何曲线 ” 。 我们将这个案例概括化了这个案例, 包括一个对等点的绘图, 开始一个对等点进行正切的系统,, 开始将一个系统, 并开始将它转换成一个重力的,,,, 并进行机械感化, 做成一个机械感化的变形变形的变形的,,, 的变形的变形的,, 变形的,,, 变形的 变形的, 变形式的, 的, 制式的,, 制式的, 制式的,, 制式的, 制式的, 制式的, 制的, 制式的, 制式的, 的, 制式的, 的, 的, 制的, 制的, 制的, 的, 制的 制的,, 制式的, 的 的 制的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 制式的 制式的, 制式的 制式的 制式的 制式的 制式的 制式的