Hybrid Soft-Rigid Continuum Robot Inspired by Spider Monkey Tail

要約

クモザル (Ateles 属) は、柔軟で多目的な第 5 肢として機能する掴みやすい尾を持ち、複雑な地形を移動したり、さまざまなサイズの物体を掴んだり、支柱の間をスイングしたりすることができます。
クモザルの尻尾からインスピレーションを得て、尻尾の機能を模倣するように設計された等身大のソフトとリジッドのハイブリッド連続体ロボットを紹介します。
当社の平面デザインは、関節部分に柔らかい要素を備えた硬い骨格を持ち、長さに沿って剛性を低下させます。
この中央構造に沿った 5 本の手動ワイヤーが尾部の動きを制御し、2D 平面内でさまざまな形状を形成します。
当社のデザインには、皮膚のようなシリコンと布製のテールパッドも含まれており、テールの先端に合わせて動き、物体の掴みを補助します。
さまざまな物体をロボットの掴みから引き離すのに必要な力を定量化し、この力が物体の直径と多角形の物体のエッジの数に応じて増加することを実証します。
さまざまな直径の物体をつかみ、移動し、解放するロボットの能力、障害物を避けて移動する能力、低い通路の下を通過した後に物体を回収する能力を実証します。

要約(オリジナル)

Spider monkeys (genus Ateles) have a prehensile tail that functions as a flexible, multipurpose fifth limb, enabling them to navigate complex terrains, grasp objects of various sizes, and swing between supports. Inspired by the spider monkey tail, we present a life size hybrid soft-rigid continuum robot designed to imitate the function of the tail. Our planar design has a rigid skeleton with soft elements at its joints that achieve decreasing stiffness along its length. Five manually-operated wires along this central structure control the motion of the tail to form a variety of possible shapes in the 2D plane. Our design also includes a skin-like silicone and fabric tail pad that moves with the tail’s tip and assists with object grasping. We quantify the force required to pull various objects out of the robot’s grasp and demonstrate that this force increases with the object diameter and the number of edges in a polygonal object. We demonstrate the robot’s ability to grasp, move, and release objects of various diameters, as well as to navigate around obstacles, and to retrieve an object after passing under a low passageway.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google