File size: 14,775 Bytes
26fa66a | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 | # ARACHNE-001: Forearm Slingshot Launcher
**Classification:** Wearable Elastic Propulsion
**Status:** DRAFT v0.1
**Date:** 2026-01-22
---
## 1. CONCEPT OVERVIEW
```
FOREARM SLINGSHOT - "ARACHNE LAUNCHER"
โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ
ELBOW VERTEX (Anchor Point)
โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ
โ โ
โ โโโโโ โ
โ โ โ โ โ Elbow mount (elastic anchor + tensioner) โ
โ โโโคโโ โ
โ โ โ
โ โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โ โ ELASTIC BAND (high-tension latex) โ โ
โ โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โ โ โ
โ โ F O R E A R M R U N W A Y โ
โ โ โ โ
โ โผ โผ โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ Forearm sleeve โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ (guides elastic) โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โ โ
โ โผ โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โ WRIST COIL UNIT โ โ Spring-loaded spool โ
โ โ โโโโโ โโโโโ โ (stores elastic tension) โ
โ โ โ โ โโโโ โ โ โ (uncoils at MACH release) โ
โ โ โโโโโ โโโโโ โ โ
โ โโโโโโโโโโคโโโโโโโโโโโ โ
โ โ โ
โ โผ โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โ BACK OF HAND โ โ
โ โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ โ
โ โ โ SPRINGBOARD โ โ Launch ramp โ โ
โ โ โ โฒโฒโฒโฒโฒโฒโฒโฒโฒโฒโฒโฒโฒ โ (curved for โ โ
โ โ โ / \ โ trajectory) โ โ
โ โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ โ
โ โ โ โ โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโผโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โ โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโผโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โ T H U M B โ T R I G G E R โ โ
โ โ โผ โ โ
โ โ โโโโโโโโโโโโโโโ โ โ
โ โ โ โ LATCH โ โ โ Thumb holds elastic โ โ
โ โ โ โฒ โฑ โ at tension vertex โ โ
โ โ โ โฒ โฑ โ โ โ
โ โ โ โฒ โฑ โ RELEASE = thumb lifts โ โ
โ โ โ V โ โ elastic snaps back โ โ
โ โ โโโโโโโโโโโโโโโ โ โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โ
โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ
```
---
## 2. LAUNCH SEQUENCE
### Phase 1: ARMED
```
[ELBOW]
โ
โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ
โ elastic stretched โ
โ (potential energy) โ
โ โ
[WRIST] โ
โ coiled tight โ
โ โ
[HAND] โ
โ โ
[THUMB]โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ
โ
LATCHED (vertex)
```
### Phase 2: RELEASE
```
[ELBOW]
โ
โ โโโโโ elastic SNAPS
โ (kinetic energy)
โ
[WRIST]
โ UNCOILS โ MACH WAVE
โ
[HAND]
โ
[THUMB] โ released
```
### Phase 3: TUNNEL ACCELERATION
```
Elastic wave propagates through wrist coil at supersonic speed:
โโโโโบโโโโโบโโโโโบ
MACH WAVE
```
### Phase 4: SPRINGBOARD LAUNCH
```
Projectile hits curved ramp on back of hand, redirects trajectory:
โฑ โ PROJECTILE
โฑ
โโโโโโฑ springboard
โ incoming wave
```
---
## 3. COMPONENT SPECIFICATIONS
### 3.1 Elbow Anchor Assembly
| Component | Material | Dimensions | Notes |
|-----------|----------|------------|-------|
| Mount plate | Aluminum 6061-T6 | 60mm ร 40mm ร 3mm | Anodized |
| Elastic hook | Stainless 316 | 8mm diameter | Polished loop |
| Strap | Neoprene + Velcro | Adjustable | Silicone grip lining |
| Tensioner | Spring steel | 2mm wire | Preload adjustment |
**Load Rating:** 150N static, 300N dynamic
### 3.2 Forearm Runway Sleeve
| Component | Material | Dimensions | Notes |
|-----------|----------|------------|-------|
| Outer shell | Ripstop nylon | 250mm length | Low friction |
| Inner channel | PTFE tube | 12mm ID | Guides elastic |
| Reinforcement | Carbon fiber strips | 3mm ร 200mm | Prevents twist |
### 3.3 Wrist Coil Unit
```
โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ
โ SPRING HOUSING โ
โ โโโโโโโโโโโโโโโโโโ โ
โ โ โญโโโโโโโโโโโฎ โ โ
โ โ โ โโโโโโโโ โ โ โ โ Coiled elastic
โ โ โ โโโโโโโโ โ โ โ (compressed spiral)
โ โ โฐโโโโโโโโโโโฏ โ โ
โ โโโโโโโโโฌโโโโโโโโโ โ
โ โ โ
โ โโโโโงโโโโ โ โ Release channel
โ (MACH TUNNEL) โ
โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ
```
| Component | Material | Dimensions | Notes |
|-----------|----------|------------|-------|
| Housing | Glass-filled nylon | 50mm ร 30mm ร 20mm | Injection molded |
| Spool core | Delrin | 25mm diameter | Low friction |
| Spring | Music wire | 0.8mm ร 15 coils | 2N/mm rate |
| Channel | Polished steel tube | 8mm ID | Chrome lined |
### 3.4 Springboard (Back of Hand)
| Component | Material | Dimensions | Notes |
|-----------|----------|------------|-------|
| Ramp surface | Flex-polymer (TPU) | 80mm ร 50mm | 15ยฐ curve |
| Base plate | Carbon fiber | 2mm thickness | Bonded to glove |
| Shock absorber | Silicone gel pad | 5mm thickness | Dampens impact |
### 3.5 Thumb Trigger
| Component | Material | Dimensions | Notes |
|-----------|----------|------------|-------|
| Latch body | Titanium | 20mm ร 15mm | Lightweight |
| Release mechanism | Ball detent | 3mm ball | 10N release force |
| Thumb pad | Textured rubber | 15mm diameter | Ergonomic |
---
## 4. ELASTIC SPECIFICATIONS
### Primary Band
- **Material:** Natural latex surgical tubing
- **Dimensions:** 6mm OD ร 3mm ID ร 400mm length
- **Elongation:** 600% max
- **Tensile strength:** 25 MPa
- **Fatigue life:** ~5000 cycles at 300% stretch
### Reinforcement (at vertices)
- **Material:** Kevlar sleeve
- **Coverage:** 30mm at each anchor point
- **Purpose:** Prevent abrasion failure
---
## 5. PERFORMANCE ESTIMATES
| Parameter | Value | Notes |
|-----------|-------|-------|
| Draw length | 300mm | Elbow to thumb |
| Draw force | 50-80N | User adjustable |
| Stored energy | 7-12 J | At full draw |
| Projectile mass | 5-20g | Foam darts, etc. |
| Launch velocity | 25-40 m/s | 90-145 km/h |
| Effective range | 15-30m | Flat trajectory |
---
## 6. ERGONOMICS & FIT
### Sizing Chart
| Size | Forearm Length | Wrist Circumference |
|------|----------------|---------------------|
| S | 220-250mm | 140-160mm |
| M | 250-280mm | 160-180mm |
| L | 280-310mm | 180-200mm |
| XL | 310-340mm | 200-220mm |
### Fit Concerns & Solutions
| Concern | Risk | Solution |
|---------|------|----------|
| Elbow anchor slip | Misfire | Velcro + silicone grip |
| Wrist coil bulk | Discomfort | Low-profile spiral housing |
| Thumb fatigue | Strain injury | Mechanical latch (click-release) |
| Back-of-hand impact | Bruising | Flex-polymer springboard |
| Elastic wear at vertices | Failure | Kevlar reinforcement |
### Fit Rating
```
HAND-FIT RATING: โโโโโโโโโโ 8/10
(Prototype viable, needs iteration on wrist bulk)
```
---
## 7. SAFETY WARNINGS
โ ๏ธ **EYE PROTECTION REQUIRED** - Always wear safety glasses
โ ๏ธ **ELASTIC INSPECTION** - Check for cracks/wear before each use
โ ๏ธ **NEVER DRY FIRE** - Always have projectile loaded
โ ๏ธ **TEMPERATURE LIMITS** - Latex degrades below 0ยฐC and above 40ยฐC
โ ๏ธ **FINGER CLEARANCE** - Keep fingers clear of release channel
---
## 8. REVISION HISTORY
| Version | Date | Changes |
|---------|------|---------|
| 0.1 | 2026-01-22 | Initial draft |
---
## 9. RELATED DESIGNS
- ARACHNE-002: Dual-arm synchronized launcher (PLANNED)
- ARACHNE-003: Magnetic assist variant (PLANNED)
- ARACHNE-004: Compressed gas hybrid (PLANNED)
---
## 10. CROSS-REFERENCE: MARIONETTE SPOOL SYSTEM
The ARACHNE forearm launcher shares architectural DNA with the **MARIONETTE SPOOL**
sail-drone propulsion system (`src/physics/marionette_spool.py`).
### Shared Principles
| Principle | ARACHNE | MARIONETTE |
|-----------|---------|------------|
| Tether Energy Storage | Elastic band on wrist coil | Cables wound on spool drums |
| Release Mechanism | Thumb latch (vertex) | Centrifugal unreeling |
| Runway/Guide | Forearm sleeve | Cable channels per sail |
| Human Control Point | Thumb trigger | Throw + whistle command |
| Terminal Guidance | Springboard redirect | Champion brain + HOLD |
### MARIONETTE SPOOL Architecture
```
COLLAPSED (pre-throw) DEPLOYED (marionette mode)
โโโโโโโโโ SAILS
โโโโโโโโโ โต โต
โโโโโโโโโโโโ All cables \ /
โโโโโโโโโ wound tight \ /
โSPOOL โ โโโโโดโโโโ
โโโโโโโโโ โ SPOOL โโโโ Champion brain
โ โCONTROLโ runs HERE
โผ โโโโโฌโโโโ
Human โ
hand individual
cable control
```
### Integration Concept: ARACHNE-MARIONETTE Hybrid
The ARACHNE launcher could serve as the **throw mechanism** for a MARIONETTE spool:
1. **Pre-throw**: SPOOL is wound, cables coiled
2. **ARACHNE Launch**: Forearm runway provides velocity + spin to spool
3. **Unraveling**: Centrifugal force deploys sails
4. **Marionette Mode**: Champion brain takes over cable control
5. **Recall**: Sails collapse, cables reel back to spool
```
FOREARM โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโบ DEPLOYED CONSTELLATION
[ELBOW] โต
โ โต โฒ โฑ โต
โโโelasticโโ[WRIST]โโSPOOLโโโโโโthrowโโโโโโโบ โฒโโฑ
โ [SPOOL]
[THUMB] โ
โ MARIONETTE
release CONTROL
```
### Source References
- `src/physics/marionette_spool.py` - Spool mechanism + Champion brain integration
- `src/visualization/dervish_viz.py` - Visualization of sail constellation
- `src/physics/hubless_dervish.py` - Sail physics + wind tacking
|