論文の概要: Modular Isoperimetric Soft Robotic Truss for Lunar Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.02915v1
- Date: Mon, 02 Feb 2026 23:41:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.115822
- Title: Modular Isoperimetric Soft Robotic Truss for Lunar Applications
- Title（参考訳）: モジュライオペレータ型ソフトロボットによる月面用トラス
- Authors: Mihai Stanciu, Isaac Weaver, Adam Rose, James Wade, Kaden Paxton, Chris Paul, Spencer Stowell, Nathan Usevitch,
- Abstract要約: 月面アプリケーションのための軽量でモジュラーで再構成可能な構造として設計された大規模ロボットシステムを導入する。
このシステムは、2つのロボットローラーユニットと接続ユニットを通した連続的な膨らませた布管でできたトラスのようなロボット三角形で構成されている。
膨らませると、三角形はローラーユニットの体積のおよそ1:18.3に縮まり、膨れあがった体積比を達成できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a large-scale robotic system designed as a lightweight, modular, and reconfigurable structure for lunar applications. The system consists of truss-like robotic triangles formed by continuous inflated fabric tubes routed through two robotic roller units and a connecting unit. A newly developed spherical joint enables up to three triangles to connect at a vertex, allowing construction of truss assemblies beyond a single octahedron. When deflated, the triangles compact to approximately the volume of the roller units, achieving a stowed-to-deployed volume ratio of 1:18.3. Upon inflation, the roller units pinch the tubes, locally reducing bending stiffness to form effective joints. Electric motors then translate the roller units along the tube, shifting the pinch point by lengthening one edge while shortening another at the same rate, thereby preserving a constant perimeter (isoperimetric). This shape-changing process requires no additional compressed air, enabling untethered operation after initial inflation. We demonstrate the system as a 12-degree-of-freedom solar array capable of tilting up to 60 degrees and sweeping 360 degrees, and as a 14-degree-of-freedom locomotion device using a step-and-slide gait. This modular, shape-adaptive system addresses key challenges for sustainable lunar operations and future space missions.
- Abstract（参考訳）: 月面アプリケーションのための軽量でモジュラーで再構成可能な構造として設計された大規模ロボットシステムを導入する。
このシステムは、2つのロボットローラーユニットと接続ユニットを通した連続的な膨らませた布管でできたトラスのようなロボット三角形で構成されている。
新たに開発された球面関節は、最大3つの三角形を頂点で接続することができ、単一のオクタヘドロンを越えてトラス集合体を構築することができる。
膨らませると、三角形はローラーユニットの体積のほぼ半分に縮まり、1:18.3の膨れあがった体積比を達成する。
インフレーションの際、ローラーユニットはチューブをピンチし、屈曲剛性を局所的に低減し、効果的な継手を形成する。
電気モーターは、管に沿ってローラーユニットを変換し、1つのエッジを延長しながら同じ速度でもう1つのエッジを短くすることでピンチポイントをシフトし、したがって一定周波を保存する。
この形状変化過程は圧縮空気を必要とせず、最初のインフレーション後に非定常運転を可能にする。
我々はこのシステムを60度まで傾き360度を席巻できる12自由度太陽電池アレイとして、ステップ・アンド・スライディング・ゲイトを用いた14自由度移動装置として実証した。
このモジュール型の形状適応システムは、持続可能な月面活動と将来の宇宙ミッションにおける重要な課題に対処する。
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