Octopus-Swimming-Like Robot with Soft Asymmetric Arms

要約

水中ビークルは過去 70 年間にわたって大幅な発展を遂げてきました。
しかし、生物から着想を得た推進ロボットはまだ初期段階にあり、生物学者とロボット工学者の間のより学際的な協力が必要です。
最も知的な海洋動物の一つであるタコは、腕を使って泳ぎながら、カモフラージュ、探索、狩猟などの優れた能力を発揮します。
バイオから着想を得たロボット研究者たちは、これらの能力を再現することを目指してきましたが、8 アームのバイオニック水泳プラットフォームの設計の複雑さにより、当初から課題が生じていました。
この研究では、非対称のパッシブモーフィングアームと傘のようなクイックリターン機構を組み合わせた、新しいバイオニックロボット水泳プラットフォームを提案します。
シンプルな定速モーターを 2 つだけ使用するこの設計は、タコのような腕の動きとストローク時間の比率を再現することで効率的な水泳を実現します。
ロボットは、2 回目の動力ストローク中に 314 mm/s のピーク速度に達しました。
この設計により、良好な水泳パフォーマンスを維持しながら、従来のタコのような水泳ロボットの作動システムの複雑さが軽減されます。
これは、タコにヒントを得たロボット工学や生物学のより深い研究を行う生物学者やロボット工学者にとって、より達成可能で効率的なプラットフォームを提供します。

要約(オリジナル)

Underwater vehicles have seen significant development over the past seventy years. However, bio-inspired propulsion robots are still in their early stages and require greater interdisciplinary collaboration between biologists and roboticists. The octopus, one of the most intelligent marine animals, exhibits remarkable abilities such as camouflaging, exploring, and hunting while swimming with its arms. Although bio-inspired robotics researchers have aimed to replicate these abilities, the complexity of designing an eight-arm bionic swimming platform has posed challenges from the beginning. In this work, we propose a novel bionic robot swimming platform that combines asymmetric passive morphing arms with an umbrella-like quick-return mechanism. Using only two simple constant-speed motors, this design achieves efficient swimming by replicating octopus-like arm movements and stroke time ratios. The robot reached a peak speed of 314 mm/s during its second power stroke. This design reduces the complexity of traditional octopus-like swimming robot actuation systems while maintaining good swimming performance. It offers a more achievable and efficient platform for biologists and roboticists conducting more profound octopus-inspired robotic and biological studies.

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