Design and Verification of a Novel Triphibian Robot

要約

マルチモーダル ロボットは、ある作業媒体から別の作業媒体へ、たとえば陸上から空へ、その動作を拡大します。
マルチモーダル ロボットの大部分は、主に 2 つの異なるメディアで動作するプラットフォームを指します。
しかし、全地形タスクについては、これまで文献にほとんど研究がありません。
一般に、陸、水、空などの異なる作動媒体での移動には異なる推進アクチュエータが必要となるため、トリフィビアン システムは大型になります。
この課題を克服するために、私たちはトリフィビアン ロボットを提案し、効率的な方法で全地形作業を実行するための駆動力をロボットに提供しました。
変形可能な機構は、異なる動作モード間の移行を可能にするように設計されており、具体的には円筒体が陸上モードの回転機構として実装されています。
さまざまな機構の詳細な設計原理とさまざまな移動モード間の移行が分析されます。
最後に、トリフィビアン ロボットのプロトタイプが製造され、モノモーダル機能とマルチモーダル機能の両方を備えたさまざまな作業媒体でテストされます。
実験により当社のプラットフォームが検証され、その結果は、さまざまな作業シナリオにおける将来の探査タスクへの有望な適応を示しています。

要約(オリジナル)

Multi-modal robots expand their operations from one working medium to another, land to air for example. The majorities of multi-modal robots mainly refer to platforms that operate in two different media. However, for all-terrain tasks, there are seldom research to date in the literature. Generally, locomotions in different working media, i.e. land, water and air, require different propelling actuators, and thus the triphibian system becomes bulky. To overcome this challenge, we proposed a triphibian robot and provide the robot with driving forces to perform all-terrain operations in an efficient way. A morphable mechanism is designed to enable the transition between different motion modes, and specifically a cylindrical body is implemented as the rolling mechanism in land mode. Detailed design principles of different mechanisms and the transition between various locomotion modes are analyzed. Finally, a triphibian robot prototype is fabricated and tested in various working media with both mono-modal and multi-modal functionalities. Experiments have verified our platform, and the results show promising adaptions in future exploration tasks in various working scenarios.

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