Soft Robotics for Search and Rescue: Advancements, Challenges, and Future Directions

要約

ソフトロボット工学は、Search and Rescue（SAR）の運用における変革的な技術として浮上しており、従来の剛性ロボットをしばしば制限する複雑で危険な環境をナビゲートする際の課題に対処しています。
このペーパーでは、SARアプリケーションに合わせたソフトロボットテクノロジーの進歩を批判的に検証し、適応性、安全性、効率における独自の機能に焦点を当てています。
バイオ風のデザイン、柔軟な材料、およびクロール、ローリング、形状のモーフィングなどの高度な移動メカニズムを活用することにより、ソフトロボットは災害シナリオで例外的な可能性を示しています。
ただし、材料の耐久性、電力の非効率性、センサーの統合、制御の複雑さなど、重要な障壁が続きます。
この包括的なレビューは、SARのソフトロボット工学の現在の状態を強調し、シミュレーション方法論とハードウェアの検証について説明し、評価に不可欠なパフォーマンスメトリックを導入します。
理論的進歩と実際の展開との間のギャップを埋めることにより、この研究は、既存の制限を克服するために、SARミッションと継続的な学際的革新のためのSARミッションと支持者に革命をもたらすソフトロボットシステムの可能性を強調しています。

要約(オリジナル)

Soft robotics has emerged as a transformative technology in Search and Rescue (SAR) operations, addressing challenges in navigating complex, hazardous environments that often limit traditional rigid robots. This paper critically examines advancements in soft robotic technologies tailored for SAR applications, focusing on their unique capabilities in adaptability, safety, and efficiency. By leveraging bio-inspired designs, flexible materials, and advanced locomotion mechanisms, such as crawling, rolling, and shape morphing, soft robots demonstrate exceptional potential in disaster scenarios. However, significant barriers persist, including material durability, power inefficiency, sensor integration, and control complexity. This comprehensive review highlights the current state of soft robotics in SAR, discusses simulation methodologies and hardware validations, and introduces performance metrics essential for their evaluation. By bridging the gap between theoretical advancements and practical deployment, this study underscores the potential of soft robotic systems to revolutionize SAR missions and advocates for continued interdisciplinary innovation to overcome existing limitations.

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