Soft Cap for Eversion Robots

要約

外転原理に基づいて成長するロボットは、長手方向の軸に沿って内部から急速に拡張する能力で知られており、そうすることで、これまでアクセスできなかった遠隔空間の奥深くまで到達することができます。
外転ロボットには多くの利点があるにもかかわらず、重大な課題も存在します。その 1 つは、外転プロセスを制限することなく先端の感覚ペイロードを維持することです。
ロボット工学コミュニティによってさまざまな先端機構が提案されており、その中には比較的複雑な構造の丸いキャップがあり、主要な反転構造と統合されたセンサーやナビゲーションポーチなどの機能的なハードウェアと必ずしも互換性があるとは限りません。
さらに、多くの先端設計には硬い材料が組み込まれているため、ロボットの柔軟性が低下し、その結果、狭い開口部を通過する能力が低下します。
ここでは、これらの欠点に対処し、それらを克服するための設計を提案します。それは、外反ロボットの先端に簡単に滑り込ませることができる、完全に布地をベースにした柔らかい円筒形のキャップです。
さまざまなサイズと材質の一連のキャップを作成した後、実験研究を実施して、4 つの重要な側面から新しいデザインを評価しました。それは、複数の層の裏返し材料で作られた裏返しロボット、外返しロボットから突き出る固体物体、絞りやすさ、および
ナビゲーション性。
あらゆるシナリオにおいて、当社の柔らかく柔軟なキャップはその位置を維持する能力において堅牢であり、カメラなどのペイロードを長距離にわたって輸送できることを示すことができます。

要約(オリジナル)

Growing robots based on the eversion principle are known for their ability to extend rapidly, from within, along their longitudinal axis, and, in doing so, reach deep into hitherto inaccessible, remote spaces. Despite many advantages, eversion robots also present significant challenges, one of which is maintaining sensory payload at the tip without restricting the eversion process. A variety of tip mechanisms has been proposed by the robotics community, among them rounded caps of relatively complex construction that are not always compatible with functional hardware, such as sensors or navigation pouches, integrated with the main eversion structure. Moreover, many tip designs incorporate rigid materials, reducing the robot’s flexibility and consequent ability to navigate through narrow openings. Here, we address these shortcomings and propose a design to overcome them: a soft, entirely fabric based, cylindrical cap that can easily be slipped onto the tip of eversion robots. Having created a series of caps of different sizes and materials, an experimental study was conducted to evaluate our new design in terms of four key aspects: eversion robot made from multiple layers of everting material, solid objects protruding from the eversion robot, squeezability, and navigability. In all scenarios, we can show that our soft, flexible cap is robust in its ability to maintain its position and is capable of transporting payloads such as a camera across long distances.

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