Gait Design of a Novel Arboreal Concertina Locomotion for Snake-like Robots

要約

この論文では、ヘビロボットが円筒面を真っ直ぐ上に移動するための新しい戦略を提案します。
ヘビロボットのポールクライミングに関するこれまでの研究では、主にローリングヘリックス歩行が利用されており、効率的であることが証明されていますが、自然なヘビによって行われる動きを再構成するものではありません。
私たちは自然からインスピレーションを得て、実際の蛇の樹上協奏運動 (ACL) を模倣しようとしています。
ACL の主要な動作パターンを構成する 3D 曲線を表すために、一連のバックボーン曲線を生成する周期関数を特定する一連のパラメトリック方程式を確立します。
次に、曲率統合法を使用して歩行方程式を構築し、最後に、仮想シャーシと滑り止めモデルの仮定を使用した単純な運動推定戦略を提案します。
直管の外側を移動する 20 自由度のヘビ ロボットを使用した実験結果を紹介します。

要約(オリジナル)

In this paper, we propose a novel strategy for a snake robot to move straight up a cylindrical surface. Prior works on pole-climbing for a snake robot mainly utilized a rolling helix gait, and although proven to be efficient, it does not reassemble movements made by a natural snake. We take inspiration from nature and seek to imitate the Arboreal Concertina Locomotion (ACL) from real-life serpents. In order to represent the 3D curves that make up the key motion patterns of ACL, we establish a set of parametric equations that identify periodic functions, which produce a sequence of backbone curves. We then build up the gait equation using the curvature integration method, and finally, we propose a simple motion estimation strategy using virtual chassis and non-slip model assumptions. We present experimental results using a 20-DOF snake robot traversing outside of a straight pipe.

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