論文の概要: High-Load-Density Electro-Permanent Magnetic Foot with Controllable Adhesion for Quadruped Wall-Climbing Robots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.30849v1
- Date: Fri, 29 May 2026 05:13:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-01 20:56:50.397862
- Title: High-Load-Density Electro-Permanent Magnetic Foot with Controllable Adhesion for Quadruped Wall-Climbing Robots
- Title（参考訳）: 四足歩行ロボットの接着性制御可能な高負荷電気永久磁石足
- Abstract要約: 本稿では, 粘着性を有する高負荷電気永久磁石足を提案する。
提案したCHN-EPMは,200:1以上の荷重/重量比で1000Nを超える最大粘着力を生成する。
このシステムは商用の四足歩行ロボット(Unitree GO2)に統合され、天井や垂直壁面に高負荷で付着する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.082637653919194
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: To enable reliable climbing locomotion of quadruped robots on ferromagnetic surfaces, this paper presents a high-load-density electro-permanent magnetic foot with controllable adhesion, featuring force-feedback circular Halbach-net electro-permanent magnet (CHN-EPM) adhesion units and a magnetization control system. Due to its three-dimensional magnetic circuit structure and flux-concentration effect, the CHN-EPM enables a distributed parallel magnetic flux path with enhanced flux utilization, resulting in reduced sensitivity to air-gap variations and allowing effective adhesion to be maintained even under partial contact conditions. The proposed CHN-EPM generates a maximum adhesion force exceeding 1000 N with a load-to-weight ratio over 200:1. A magnetization driver and a two-stage pulse current control strategy are developed to regulate the excitation current amplitude and duration, enabling accurate and reliable magnetization. By incorporating a flexible pressure sensor for contact force feedback, the system can effectively monitor attachment and detachment states, ensuring robust adhesion switching under uncertain contact conditions. The proposed system is integrated into a commercial quadruped robot (Unitree GO2), demonstrating high-load adhesion on ceiling and vertical-wall surfaces and stable locomotion on painted, perforated, and curved ferromagnetic surfaces.
- Abstract（参考訳）: 強磁性表面上での四重組ロボットの確実に昇降移動を可能にするため,高負荷密度の静電永久磁石(CHN-EPM)接着ユニットと磁化制御システムを備える高密度帯磁束を制御可能な接着性で提案する。
三次元磁気回路構造と磁束濃縮効果により、CHN-EPMは磁束利用を増強した分散並列磁束経路を可能にし、空気ギャップのばらつきに対する感度を低下させ、部分接触条件下でも効果的な接着を維持できる。
提案したCHN-EPMは,200:1以上の荷重対重量比で1000Nを超える最大粘着力を生成する。
磁化ドライバと2段階のパルス電流制御戦略を開発し、励起電流振幅と持続時間を調整することにより、正確で信頼性の高い磁化を可能にする。
接触力フィードバックのためのフレキシブルな圧力センサを組み込むことにより、不確実な接触条件下での堅牢な接着切替を確実にし、着脱状態を効果的に監視することができる。
提案システムは商用四足歩行ロボット (Unitree GO2) に統合され, 天井面および垂直壁面に高負荷で付着し, 塗装面, 穿孔面, 湾曲面に安定した移動性を示す。
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