論文の概要: Caterpillar-Inspired Spring-Based Compressive Continuum Robot for Bristle-based Exploration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.09745v1
• Date: Tue, 10 Mar 2026 14:51:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:42.164744
• Title: Caterpillar-Inspired Spring-Based Compressive Continuum Robot for Bristle-based Exploration
• Title（参考訳）: キャタピラー型ばね型圧縮連続ロボットによるブリストル探査
• Authors: Zhixian Hu, Yu She, Juan Wachs,
• Abstract要約: 本稿では,コンパクトなバネ型腱駆動型連続ロボットについて述べる。 このシステムは、機械的に適合した連続体と腱作動モジュールを結合し、複合曲げおよび軸長変化を可能にする。 実験の結果,提案したモデルと制御パイプラインの下での平均位置誤差は4.32mmであった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0561366760390296
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Exploration of confined spaces, such as pipelines and ducts, remains challenging for conventional rigid robots due to limited space, irregular geometry, and restricted access. Inspired by caterpillar locomotion and sensing, this paper presents a compact spring-based tendon-driven continuum robot that integrates with commercial robotic arms for confined-space inspection. The system combines a mechanically compliant continuum body with a tendon actuation module, enabling coupled bending and axial length change, and uses a constant-curvature kinematic model for positional control. Experiments show a mean position error of 4.32 mm under the proposed model and control pipeline. To extend the system from motion to inspection, we integrate an artificial bristle contact sensor and demonstrate surface perception and confined-space exploration through contact interactions. This compact and compliant design offers a cost-effective upgrade for commercial robots and promises effective exploration in challenging environments.
• Abstract（参考訳）: パイプラインやダクトのような閉じ込められた空間の探索は、限られた空間、不規則な幾何学、制限されたアクセスのため、従来の剛体ロボットにとって依然として困難である。 そこで本研究では,小型のバネ型腱駆動型連続体ロボットを商用ロボットアームと一体化して実空間検査を行う。 このシステムは、機械的に適合する連続体と腱アクチュエータモジュールを結合し、曲げと軸長の同時変化を可能にし、位置制御に定曲率運動モデルを使用する。 実験の結果,提案したモデルと制御パイプラインの下での平均位置誤差は4.32mmであった。 動作から検査までシステムを拡張するため,人工のブリストル接触センサを統合し,接触相互作用による表面認識と閉じ込め空間探索を実証する。 このコンパクトでコンプライアンスのよい設計は、商用ロボットに費用対効果の高いアップグレードを提供し、挑戦する環境における効果的な探索を約束する。

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