論文の概要: Thrust Regulation Through Wing Linkage Modulation on the Aerobat Platform: Piezoelectric Slip-Stick Actuated Regulator Development
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.18900v1
- Date: Mon, 20 Apr 2026 23:01:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-22 22:41:49.533511
- Title: Thrust Regulation Through Wing Linkage Modulation on the Aerobat Platform: Piezoelectric Slip-Stick Actuated Regulator Development
- Title（参考訳）: エアロバスプラットフォーム上での翼リンク制御による推力制御:圧電スリップ固定式レギュレータの開発
- Abstract要約: エアロバット(英: Aerobat)は、コウモリに触発された羽ばたきロボットで、計算構造によって翼の歩行が生成される。
この論文は、第1半径リンクの有効長さを変更することで推力制御を研究する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Aerobat is a bat-inspired flapping-wing robot with a wing gait generate by the computational structure, a planar linkage of carbon fiber links driven by a single motor. This design minimizes weight but couples both wings to a shared input motor, eliminating independent thrust control and preventing asymmetric maneuvers. This thesis investigates thrust regulation by modifying the effective length of the first radius link $R_1$ in the computational structure. Static experiments using FDM-printed $R_1$ links at three lengths (28.58, 29.33, and 30.08 mm) across 3,4, and 5 Hz flapping frequencies demonstrated that a 1.5 mm length increase produced a 37% increase in peak lift force and shifted peak force timing within the downstroke. An additional experiment using a string-actuated regulator mechanism was performed. Further actuation methods were evaluated: sub-gram micro-servo and piezoelectric slip-stick. After both the string-tension and micro-servo actuation methods failed due to structural member compliance and motor fragility respectively, a TULA-50 piezoelectric slip-stick actuator was selected. Multiple force-amplifying mechanisms were prototyped, resulting in a direct-drive variable-length mechanism. This final mechanism was demonstrated in a preliminary bench-top test, though insufficient force output prevented dynamic testing during flapping. This work establishes linkage-length modulation via embedded slip-stick actuation as a viable approach to independent wing thrust control.
- Abstract（参考訳）: エアロバット(英: Aerobat)は、1つのモーターで駆動される炭素繊維リンクの平面リンクである、計算構造によって発生する翼歩行を備えたバットインスパイアされた羽ばたきロボットである。
この設計は重量を最小化するが、両翼を共有入力モーターに結合し、独立の推力制御を排除し、非対称な操作を防ぐ。
この論文は、計算構造における第1半径リンクの有効長さを$R_1$とすることで、推力規制を研究する。
FDMでプリントした$R_1$リンク(28.58、29.33、30.08mm)を3,4および5Hzの周波数で3つの長さで使用した静的実験では、1.5mm長の上昇がピーク昇降力の37%増加とダウンストローク内のピーク力のタイミングのシフトを証明した。
弦駆動型レギュレータ機構を用いた追加実験を行った。
さらに, サブグラムマイクロサーボ, 圧電スリップスティックについて検討した。
構造部材の適合性やモータの不安定性により, 弦張力とマイクロサーボアクチュエータの両方が故障した後, TULA-50圧電スリップスティックアクチュエータが選択された。
複数の力増幅機構が試作され、結果として直接駆動の可変長機構が作られた。
この最終メカニズムは予備的なベンチトップ試験で実証されたが、力の出力が不十分であったため、羽ばたき時の動的試験が妨げられた。
この研究は、独立した翼の推力制御への有効なアプローチとして、埋め込みスリップスティックアクチュエータによるリンク長変調を確立する。
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