Self-Deployable, Adaptive Soft Robots Based on Contracting-Cord Particle Jamming

要約

我々は、収縮コード・パーティクル・ジャミング（CCPJ）を用いて、高度に統合されたコンパクトなボディで、あらかじめプログラムされた構成に自己組立し、その後に剛性を変化させることができる、新しいクラスのソフト機関車ロボットを開発した。CCPJに基づく3本の脚が中央のボディに取り付けられた三脚型ロボットTripodBotでこれを実証する。TripodBotは本質的に柔らかく、コンパクトに収納・運搬することができる。現場では、脚の形状モーフィングにより、自己展開し、スリップスティック方式で這うことができる。単純化された解析モデルは、その速度を正確に捉えている。このロボットの適応性は、展開時の幅の61パーセントという狭いトンネルや、自立時の高さの31パーセントという低い天井を移動する能力によって実証されている。さらに、15度までの斜面を登り、5グラム（体重の2.4倍）の荷重を運び、体重の9429倍の荷重に耐えることができる。

要約(オリジナル)

We developed a new class of soft locomotive robots that can self-assemble into a preprogrammed configuration and vary their stiffness afterward in a highly integrated, compact body using contracting-cord particle jamming (CCPJ). We demonstrate this with a tripod-shaped robot, TripodBot, consisting of three CCPJ-based legs attached to a central body. TripodBot is intrinsically soft and can be stored and transported in a compact configuration. On site, it can self-deploy and crawl in a slip-stick manner through the shape morphing of its legs; a simplified analytical model accurately captures the speed. The robot’s adaptability is demonstrated by its ability to navigate tunnels as narrow as 61 percent of its deployed body width and ceilings as low as 31 percent of its freestanding height. Additionally, it can climb slopes up to 15 degrees, carry a load of 5 grams (2.4 times its weight), and bear a load 9429 times its weight.

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arxiv.jp, DeepL