Hybrid Continuum-Eversion Robot: Precise Navigation and Decontamination in Nuclear Environments using Vine Robot

要約

柔らかく成長するつるロボットは、原子力産業におけるナビゲーションや除染作業に大きな可能性を示しています。
この論文では、パイプネットワークや密閉された遠隔船舶内での航行と操作に関連する特定の課題に対処するために設計された、新しいハイブリッド連続体反転ロボットを紹介します。
このハイブリッド ロボットは、ソフト外転ロボットの柔軟性と先端の連続ロボットの精度を組み合わせており、アクセスが難しい環境や複雑な環境でも制御されたステアリングと動作を可能にします。
この設計により、センサー、液体、エアロゾルを遠隔地に配送できるようになり、遠隔地での除染活動がサポートされます。
この論文では、ロボットの設計と構造、およびロボットが選択的ステアリングを実現する方法について概説します。
また、この新しいアクティブ ステアリング アプローチを支える、外転ロボット工学における現在の関連研究、および現在研究中の他のステアリング デバイスおよびアクチュエータの包括的なレビューも含まれています。
これに続いて、液体やエアロゾルを遠隔地に配送する際のロボットの実世界の機能を実証する実験的評価が行われます。
実験では、精密スプレーテストで 95% 以上の成功率を示し、成功した結果が明らかになりました。
この論文は、現在の設計の限界と並行して将来の取り組みについて議論し、最終的には原子力産業における遠隔除染作業のソリューションとしての可能性を示して締めくくられています。

要約(オリジナル)

Soft growing vine robots show great potential for navigation and decontamination tasks in the nuclear industry. This paper introduces a novel hybrid continuum-eversion robot designed to address certain challenges in relation to navigating and operating within pipe networks and enclosed remote vessels. The hybrid robot combines the flexibility of a soft eversion robot with the precision of a continuum robot at its tip, allowing for controlled steering and movement in hard to access and/or complex environments. The design enables the delivery of sensors, liquids, and aerosols to remote areas, supporting remote decontamination activities. This paper outlines the design and construction of the robot and the methods by which it achieves selective steering. We also include a comprehensive review of current related work in eversion robotics, as well as other steering devices and actuators currently under research, which underpin this novel active steering approach. This is followed by an experimental evaluation that demonstrates the robot’s real-world capabilities in delivering liquids and aerosols to remote locations. The experiments reveal successful outcomes, with over 95% success in precision spraying tests. The paper concludes by discussing future work alongside limitations in the current design, ultimately showcasing its potential as a solution for remote decontamination operations in the nuclear industry.

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