Mobility Analysis of Screw-Based Locomotion and Propulsion in Various Media

要約

ロボットは「野生」で遭遇し、固い地面から砂のような粒状物質、完全な液体まで、さまざまな地形に遭遇し、横断しなければなりません。
車輪付きロボットや脚付きロボットなど、数多くのアプローチが存在し、それぞれが特定の領域で優れています。
スクリューベースの移動は、水陸両用車やスネーク ロボット工学などの探索的ロボット設計で活用される、マルチドメイン モビリティの有望なアプローチです。
ただし、他の形態の移動とは異なり、マルチテレイン アルキメデス スクリュー移動のモデル、パラメーター効果、および効率の調査は限られています。
この作業では、スクリューベースの移動を理解する上でこの欠落しているコンポーネントに向けた作業を提示します: さまざまなメディアにわたる包括的な実験結果とパフォーマンス分析。
このデータを収集するために、屋内および屋外実験用のモバイル テスト ベッドを設計しました。
スクリューベースの移動のマルチドメインモビリティを定量的に示すだけでなく、提示された結果を使用して効果的なスクリューベースの移動システムを設計する将来の研究者やエンジニアを想定しています。

要約(オリジナル)

Robots ‘in-the-wild’ encounter and must traverse widely varying terrain, ranging from solid ground to granular materials like sand to full liquids. Numerous approaches exist, including wheeled and legged robots, each excelling in specific domains. Screw-based locomotion is a promising approach for multi-domain mobility, leveraged in exploratory robotic designs, including amphibious vehicles and snake robotics. However, unlike other forms of locomotion, there is a limited exploration of the models, parameter effects, and efficiency for multi-terrain Archimedes screw locomotion. In this work, we present work towards this missing component in understanding screw-based locomotion: comprehensive experimental results and performance analysis across different media. We designed a mobile test bed for indoor and outdoor experimentation to collect this data. Beyond quantitatively showing the multi-domain mobility of screw-based locomotion, we envision future researchers and engineers using the presented results to design effective screw-based locomotion systems.

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