Dynamic models for Planar Peristaltic Locomotion of a Metameric Earthworm-like Robot

要約

挑戦的で不規則な環境を横断できる多目的ロボットの開発は、ロボット工学の分野でますます関心が高まっており、メタメリック ロボットは、その細身で変形可能なボディにより、有望なソリューションとして特定されています。
ミミズの効率的な移動に着想を得て、直線移動と平面移動の両方が可能なミミズのようなロボットが設計され、試作されました。
多くの研究は、ミミズに似たロボットの平面移動を記述する運動モデルの開発に焦点を当ててきましたが、著者らは、これらのロボットの精度と効率を改善するには動的モデルの開発が重要であると主張しています。
この作業では、平面運動が可能なメタメリック ミミズのようなロボットのダイナミクスの包括的な分析が提示されます。
このモデルは、ロボットの変形可能なボディとそれに作用する力との間の複雑な相互作用を考慮に入れ、以前にヘビ型ロボットの数学的モデルを開発するために使用された方法を利用しています。
提案されたモデルは、メタメリック ロボット工学の分野における重要な進歩を表しており、地下パイプやトンネルなどのさまざまな困難な環境でミミズのようなロボットのパフォーマンスを向上させる可能性があり、将来の研究の基盤として機能します。
ソフトボディロボットのダイナミクス。

要約(オリジナル)

The development of versatile robots capable of traversing challenging and irregular environments is of increasing interest in the field of robotics, and metameric robots have been identified as a promising solution due to their slender, deformable bodies. Inspired by the effective locomotion of earthworms, earthworm-like robots capable of both rectilinear and planar locomotion have been designed and prototyped. While much research has focused on developing kinematic models to describe the planar locomotion of earthworm-like robots, the authors argue that the development of dynamic models is critical to improving the accuracy and efficiency of these robots. A comprehensive analysis of the dynamics of a metameric earthworm-like robot capable of planar motion is presented in this work. The model takes into account the complex interactions between the robot’s deformable body and the forces acting on it and draws on the methods previously used to develop mathematical models of snake-like robots. The proposed model represents a significant advancement in the field of metameric robotics and has the potential to enhance the performance of earthworm-like robots in a variety of challenging environments, such as underground pipes and tunnels, and serves as a foundation for future research into the dynamics of soft-bodied robots.

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