Development of Tendon-Driven Compliant Snake Robot with Global Bending and Twisting Actuation

要約

ヘビロボットは、生物学的なヘビの滑らかな移動を実現することを目的として、数十年にわたって研究されてきました。
しかし、今日の時点で、彼らの移動運動は生物学的なヘビの移動運動とは程遠いままです。
私たちの最近の研究は、部分的な地面接触を利用したヘビの移動は、体のコンプライアンスと長さ方向に全体的に適用される体の張力を使用することでロボットで達成できることを示唆しました。
この論文では、この移動原理の最初のハードウェア実装を紹介します。
当社のヘビ ロボットは、腱駆動の連続セクションで構成されており、腱を使用して全体的に曲げたりねじったりします。
腱がどのように作動して前方、後方の移動や横方向への移動のための地面との接触を実現するかを示します。
さまざまな方向にヘビの移動を生成するロボットの能力とその操縦性は、一連の屋内実験で検証されました。

要約(オリジナル)

Snake robots have been studied for decades with the aim of achieving biological snakes’ fluent locomotion. Yet, as of today, their locomotion remains far from that of the biological snakes. Our recent study suggested that snake locomotion utilizing partial ground contacts can be achieved with robots by using body compliance and lengthwise-globally applied body tensions. In this paper, we present the first hardware implementation of this locomotion principle. Our snake robot comprises serial tendon-driven continuum sections and is bent and twisted globally using tendons. We demonstrate how the tendons are actuated to achieve the ground contacts for forward and backward locomotion and sidewinding. The robot’s capability to generate snake locomotion in various directions and its steerability were validated in a series of indoor experiments.

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