論文の概要: Cycle-resolved Cephalopod-Inspired Pulsed-Jet Robot With High-Volume Expulsion and Drag-Reduced Gliding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.05875v2
- Date: Wed, 13 May 2026 02:04:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-14 17:13:58.76742
- Title: Cycle-resolved Cephalopod-Inspired Pulsed-Jet Robot With High-Volume Expulsion and Drag-Reduced Gliding
- Title（参考訳）: サイクリング分解したセファロポッド駆動型パルスジェットロボットの高容積エミッションとドラッグ・リデュード・グライディング
- Authors: Yiyuan Zhang, Anye Zhong, Junkai Chen, Wenci Xin,
- Abstract要約: セファロポッドのパルスジェット移動は単独の放電現象ではなく、ジェット推進、受動グライダー、マントル補充を含む協調サイクルである。
本稿では,剛性ソフトなハイブリッド折り紙マントルを用いたパルスジェットロボットについて述べる。
実験の結果、ロボットは最初のジェットサイクルで0.5 m/s (3.8 BL/s)、平均速度は0.2 m/s (1.5 BL/s)に達することがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.663529352566437
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cephalopod pulsed-jet locomotion is not a single isolated expulsion event, but a coordinated cycle involving jet expulsion, passive gliding, and mantle refilling. Inspired by this cycle-resolved biological strategy, this paper presents a cephalopod-inspired pulsed-jet robot with a rigid-soft hybrid origami mantle that enables large, actively driven, and geometry-guided body deformation. The proposed mantle integrates rigid folding panels with a compliant silicone framework, allowing a 75% effective cavity-volume reduction during expulsion and reducing the projected cross-sectional drag area by approximately 75.7% in the contracted gliding configuration. Using this platform, we formulate a cycle-resolved framework to separately investigate how expelled volume, glide duration, and refill pathway influence whole-cycle locomotion performance. Experiments show that the robot reaches a peak speed of approximately 0.5 m/s (3.8 BL/s) and an average speed exceeding 0.2 m/s (1.5 BL/s) within the first jetting cycle. The results further demonstrate the roles of high expelled-volume-ratio contraction in speed generation, reduced-drag-area gliding under different glide durations, and mantle-aperture-inspired passive inlet valves in assisting refill. This work provides both a robotic implementation of actively deformable cephalopod-like jet propulsion and a unified experimental platform for studying expulsion-gliding-refilling dynamics in pulsed-jet locomotion.
- Abstract（参考訳）: セファロポッドのパルスジェット移動は単独の放電現象ではなく、ジェット推進、受動グライダー、マントル補充を含む協調サイクルである。
本論文は,このサイクル解決型生物戦略に触発されて,大型・アクティブ駆動型・幾何学誘導型物体変形を可能にする,軟質なハイブリッドオリガミマントルを備えた頭足類に触発されたパルスジェットロボットを提案する。
マントルは固い折りたたみパネルをシリコーン構造に適合させ, 排出時の空洞体積の75%を低減し, 断面積を約75.7%削減する。
このプラットフォームを用いて,排ガス量,グライド持続時間,補充経路がサイクル全体の移動性能にどう影響するかを別々に検討するために,サイクル解決フレームワークを定式化する。
実験の結果、ロボットは最初のジェットサイクルで0.5 m/s (3.8 BL/s)、平均速度は0.2 m/s (1.5 BL/s)に達することがわかった。
以上の結果より, 高速発生における高出力体積比縮合, グライド持続時間の違いによる低ドラッグ領域グライディング, マントル開口型パッシブインレット弁の補充支援における役割が示された。
この研究は、活発に変形可能な頭足類のようなジェット推進のロボット実装と、パルスジェットロコモーションにおける放電グライディング補充ダイナミクスを研究するための統一的な実験プラットフォームの両方を提供する。
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