Avian-Inspired Claws Enable Robot Perching and Walking

要約

マルチモーダル UAV (無人航空機) が 2 つ以上のモダリティ (飛行と歩行、または飛行と停止) を実行できることはめったにありません。
ただし、飛ぶ、止まる、歩くことができるようになれば、動作範囲が拡大し、有用性がさらに向上する可能性があります。
たとえば、空中ロボットは長距離を飛行し、高い場所に止まって周囲を調査し、飛行を妨げる可能性のある障害物を回避するために歩くことができます。
鳥はこれら 3 つのタスクを実行できるため、同じことを行うロボットを開発する方法の実際的な例を提供します。
このホワイト ペーパーでは、UAV が受動的に止まったり歩いたりできるようにする、鳥にヒントを得た特殊な爪の設計を紹介します。
重要なイノベーションは、UAV の重量を使用して爪をとまり木に巻き付けたり、反対方向にハイパーエクステンドしてボール形状を形成したりして、地上での安定した移動を実現する、ホバーマン リンケージ レッグとフィン レイ クローの組み合わせです。
設計は車両の重量を使用するため、過小作動設計は軽量で低電力です。
タロンを含めると、45g の爪は 700g の UAV を止まり木にほぼ 20 度の角度で保持できます。
雑然とした環境が飛行を妨げ、長時間のミッションが必要なシナリオでは、飛行、停止、歩行の組み合わせが重要です。

要約(オリジナル)

Multimodal UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) are rarely capable of more than two modalities, i.e., flying and walking or flying and perching. However, being able to fly, perch, and walk could further improve their usefulness by expanding their operating envelope. For instance, an aerial robot could fly a long distance, perch in a high place to survey the surroundings, then walk to avoid obstacles that could potentially inhibit flight. Birds are capable of these three tasks, and so offer a practical example of how a robot might be developed to do the same. In this paper, we present a specialized avian-inspired claw design to enable UAVs to passively perch and walk. The key innovation is the combination of a Hoberman linkage leg with Fin Ray claw that uses the weight of the UAV to wrap the claw around a perch, or hyperextend it in the opposite direction to form a ball shape for stable terrestrial locomotion. Because the design uses the weight of the vehicle, the underactuated design is lightweight and low power. With the inclusion of talons, the 45g claws are capable of holding a 700g UAV to an almost 20-degree angle on a perch. In scenarios where cluttered environments impede flight and long mission times are required, such a combination of flying, perching, and walking is critical.

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