要約
限られた環境を移動する能力を備えた小型移動ロボットは、捜索や救助活動を含む幅広い作業に大きな期待を寄せています。
ソフトミニチュア移動ロボットは、その優れた地形適応性と安全機能により、急成長分野として大きな研究の関心を集めています。
この論文では、電気油圧アクチュエータによって生成された流体運動エネルギーによって直接動力を供給される完全に柔らかい小型の這いロボットを紹介します。
動作電圧と設計パラメータの最適化により、ロボットのクローリング速度は大幅に向上し、16 mm/s に達します。
最適化されたロボットの重さは 6.3 g、長さ 5 cm、幅 5 cm、高さ 6 mm です。
2台のロボットを並列に組み合わせることで、約3度/秒の回転速度を実現します。
さらに、電気油圧アクチュエータ内の電極の配置を再構成することにより、ロボットは 2 自由度の並進運動を実現でき、狭い空間での操縦性が向上します。
最後に、水中での移動と作動のための柔らかい防水スキンの使用を実証します。
他の柔らかいミニチュア匍匐ロボットと比較して、完全な柔らかさを備えた当社のロボットは、比較的高い匍匐速度を達成できるだけでなく、堅牢性と回復力も向上します。
要約(オリジナル)
Miniature locomotion robots with the ability to navigate confined environments show great promise for a wide range of tasks, including search and rescue operations. Soft miniature locomotion robots, as a burgeoning field, have attracted significant research interest due to their exceptional terrain adaptability and safety features. In this paper, we introduce a fully-soft miniature crawling robot directly powered by fluid kinetic energy generated by an electrohydraulic actuator. Through optimization of the operating voltage and design parameters, the crawling velocity of the robot is dramatically enhanced, reaching 16 mm/s. The optimized robot weighs 6.3 g and measures 5 cm in length, 5 cm in width, and 6 mm in height. By combining two robots in parallel, the robot can achieve a turning rate of approximately 3 degrees/s. Additionally, by reconfiguring the distribution of electrodes in the electrohydraulic actuator, the robot can achieve 2 degrees-of-freedom translational motion, improving its maneuverability in narrow spaces. Finally, we demonstrate the use of a soft water-proof skin for underwater locomotion and actuation. In comparison with other soft miniature crawling robots, our robot with full softness can achieve relatively high crawling velocity as well as increased robustness and recovery.
arxiv情報
| 著者 | Quan Xiong,Xuanyi Zhou,Jonathan William Ambrose,Raye Chen-Hua Yeow |
| 発行日 | 2023-09-20 02:48:54+00:00 |
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