論文の概要: TerraSkipper: A Centimeter-Scale Robot for Multi-Terrain Skipping and Crawling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.27725v1
• Date: Sun, 29 Mar 2026 14:59:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-31 23:18:45.086647
• Title: TerraSkipper: A Centimeter-Scale Robot for Multi-Terrain Skipping and Crawling
• Title（参考訳）: TerraSkipper:マルチテアリンスキーとクローリングのためのCentimeterスケールロボット
• Authors: Shashwat Singh, Sheri Zhang, Spencer Matonis, Zeynep Temel,
• Abstract要約: ムズキは多様な環境下で移動できる独特の水陸両用魚である。 本稿では,1センチスケールのスキッピング・クローリングロボットの設計と開発について述べる。 クロール用の2つのサイドフィンを備えており、それぞれ歩行制御用のホールエフェクトセンサーと統合されている。 10mmの遊星ギアモーターで駆動される回転スプリングテールは、様々な基板を連続的な衝動スキップすることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.683233968306505
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Mudskippers are unique amphibious fish capable of locomotion in diverse environments, including terrestrial surfaces, aquatic habitats, and highly viscous substrates such as mud. This versatile locomotion is largely enabled by their powerful tail, which stores and rapidly releases energy to produce impulsive jumps. Inspired by this biological mechanism, we present the design and development of a multi-terrain centimeter-scale skipping and crawling robot. The robot is predominantly 3D printed and features onboard sensing, computation, and power. It is equipped with two side fins for crawling, each integrated with a hall effect sensor for gait control, while a rotary springtail driven by a 10mm planetary gear motor enables continuous impulsive skipping across a range of substrates to achieve multi-terrain locomotion. We modeled and experimentally characterized the tail, identifying an optimal length of 25mm that maximizes the mean propulsive force (4N, peaks up to 6N) for forward motion. In addition, we evaluated skipping on substrates where fin based crawling alone fails, and varied the moisture content of uniform sand and bentonite clay powder to compare skipping with crawling. Skipping consistently produced higher mean velocities than crawling, particularly on viscous and granular media. Finally, outdoor tests on grass, loose sand, and hard ground confirmed that combining skipping on entangling and granular terrain with crawling on firm ground extends the operational range of the robot in real-world environments.
• Abstract（参考訳）: ムドスキッパーは、陸面、水生生息地、泥のような粘度の高い基質など、様々な環境下で移動することができる独特の水陸両用魚である。 この万能な移動は強力な尾で実現されており、衝撃的なジャンプを発生させるためにエネルギーを蓄え、迅速に放出する。 この生物学的メカニズムに着想を得て,マルチテランの小型スキッピング・クローリングロボットの設計と開発について述べる。 ロボットは主に3Dプリントされ、センサー、計算、電力が内蔵されている。 クロール用の2つのサイドフィンを備え、それぞれが歩行制御用のホールエフェクトセンサーと一体化されている一方、10mmの遊星ギアモータで駆動される回転スプリングテールは、複数の基板を連続的に衝撃的にスキップすることで、マルチテランの移動を可能にする。 前方運動に対する平均推進力(4N, ピーク6N)を最大化する25mmの最適な長さを同定し, 尾部をモデル化し, 実験的に特徴づけた。 また, フィン系クローリング単独の基板上でのスキップ試験を行い, 均一砂およびベントナイト粘土粉末の水分量を変化させ, スキップとクローリングを比較した。 喫煙は、特に粘性物質や粒状物質において、クローリングよりも平均速度を一貫して高めていた。 最後に、芝生、ゆるい砂、硬い地面の屋外テストでは、絡み合った地形や粒状の地形をスキップすることと、しっかりとした地面をクロールすることを組み合わせることで、実際の環境でのロボットの動作範囲を拡大することが確認された。

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