論文の概要: A Bioinspired Underwater Robot with a Latch-Mediated Soft Bistable Mechanism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.26936v1
- Date: Tue, 26 May 2026 12:29:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-27 17:51:42.083299
- Title: A Bioinspired Underwater Robot with a Latch-Mediated Soft Bistable Mechanism
- Title（参考訳）: Latch-Mediaed Soft Bistable 機構を用いた生物インスピレーション型水中ロボット
- Authors: Chongze Bi, Wenjie Wu, Zonghao Zuo, Li Wen,
- Abstract要約: バイオインスパイアされたソフトなバイスタブルアクチュエータを1つのモータで非対称なエネルギー入力と解放を可能にする統合ラッチ機構で導入する。
実験の結果,安定な周期的フラッピング,精密操舵,最大推力0.528N,インパルス0.147Ns,垂直変位30mmであった。
本研究は, 小型水中ロボットの運動を制御するための, エネルギー効率の高い新しいアプローチを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.9498629991010175
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Underwater robotics has advanced significantly over recent decades. however, the development of miniaturized underwater robots remains limited by low energy densities of traditional power sources. Nature offers compelling solutions-organisms like mantis shrimps and fleas utilize latch-mediated spring actuation (LaMSA) systems that achieve rapid movements through a decoupled energy storage and release mechanism. Despite extensive studies of LaMSA, replicating such rapid, asymmetric actuation within simple, compact structures remains challenging. In this work, we introduce a bioinspired, soft bistable actuator with an integrated latch mechanism that enables asymmetric energy input and release using a single motor. Coupled with fin structures, this design facilitates efficient underwater propulsion and maneuverability. Experimental results demonstrate stable periodic flapping, precise steering, and a maximum thrust of 0.528 N, impulse of 0.147 Ns, and vertical displacement of 30 mm. By modulating fin angles, the robot achieves versatile motions, including vertical ascent, diagonal forward movement, and lateral translation. This study presents a novel, energy-efficient approach for controlling motion in compact underwater robots, paving the way for advanced biomimetic designs with potential applications in exploration, environmental monitoring, and inspection.
- Abstract（参考訳）: 水中ロボティクスはここ数十年で大幅に進歩している。
しかし 小型水中ロボットの開発は 従来の電力源の低エネルギー密度によって 制限されています
自然は、ラッチを介する春の運動(LaMSA)システムを利用して、切り離されたエネルギー貯蔵と放出機構を通じて素早く動きます。
LaMSAの広範な研究にもかかわらず、そのような高速で非対称な運動を単純でコンパクトな構造で再現することは依然として困難である。
本研究では, バイオインスパイアされたソフトバイスタブルアクチュエータを導入し, 単一のモータを用いて非対称なエネルギー入力と解放を可能にする。
この設計はフィン構造と組み合わせて、効率的な水中推進と操縦性を促進する。
実験の結果,安定な周期的フラッピング,精密操舵,最大推力0.528N,インパルス0.147Ns,垂直変位30mmであった。
フィン角を調節することで、ロボットは垂直上昇、斜め前方運動、横方向の翻訳を含む多目的運動を達成する。
本研究では,小型水中ロボットの運動を制御するための新しいエネルギー効率の高いアプローチを提案する。
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