論文の概要: Three-dimensional hydro-cluttered locomotion by an undulatory robot
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.06829v1
- Date: Fri, 05 Jun 2026 02:07:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-08 14:33:29.515876
- Title: Three-dimensional hydro-cluttered locomotion by an undulatory robot
- Title（参考訳）: 無人ロボットによる3次元ハイドロ・クラッタ移動
- Authors: Tianyu Wang, Matthew Fernandez, Galen Tunnicliffe, Nikolas Cornell, Justin Duong, Donoven Dortilus, Zhaochen J. Xu, Patricia Meza, Sean Lublinsky, Darsh Parikh, Jianfeng Lin, Emily Grace, Daniel I. Goldman,
- Abstract要約: ハイドロ・クラッタ」環境では、水は硬く柔軟なクラッタで隔てられ、体と障害物の接触は避けられない。
AquaMILRは、双方向のケーブル駆動アクチュエータ、プログラム可能なボディコンプライアンス、分散深度制御、耐食性囲い、および非係止フィールド操作のためのオンボード電力と電子機器を組み合わせた長手肢レスロボットである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.57174337075644
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Aquatic robots have expanded human access to underwater environments, yet many underwater spaces contain obstacles that can disrupt open-water locomotion. In "hydro-cluttered" environments, water is interspersed with rigid and flexible clutter, making body-obstacle contact unavoidable. Operating in these spaces requires robots that can regulate and exploit contact, but this regime remains difficult to model or simulate. Building on recent advances in mechanical intelligence in terradynamically capable limbless robotics, we develop principles for 3D aquatic locomotion using AquaMILR, an elongate limbless robot that combines bilateral cable-driven actuation, programmable body compliance, distributed depth regulation, corrosion-resistant enclosures, and onboard power and electronics for untethered field operation. Systematic robophysical experiments reveal that programmable body compliance regulates body deformation and converts body-environment interactions into fast, robust, forward progression across increasing hydro-clutter constraint strength. Depth regulation provides three-dimensional access, allowing the robot to bypass clutter, recover from obstruction, and continue through otherwise inaccessible routes. In potential jamming scenarios, emergent inertia-induced rolling acts as a spontaneous recovery mechanism, freeing the robot from clutter that would otherwise lead to failure and allowing locomotion to continue without additional control. Tests of the robot in an aquatic mangrove field demonstrate that these principles transfer to practical operation, enabling navigation and onboard visual inspection of inaccessible root zones. These results establish principles for hydro-cluttered locomotion and a design paradigm in which aquatic robots exploit environmental complexity as a locomotor resource.
- Abstract（参考訳）: 水生ロボットは、人間の水中環境へのアクセスを拡大してきたが、多くの水中空間には、開水路の移動を妨害する障害が含まれている。
ハイドロ・クラッタ」環境では、水は硬く柔軟なクラッタで隔てられ、体と障害物の接触は避けられない。
これらの空間で運用するには、接触を規制し、活用するロボットが必要であるが、この仕組みはモデルやシミュレーションが難しいままである。
近年, ロボット工学における機械的知能の進歩を基礎として, 双方向のケーブル駆動アクチュエータ, プログラマブルボディコンプライアンス, 分散深度制御, 耐食性囲い, および非接触フィールド操作のためのオンボード電力と電子部品を組み合わせた長手四肢無動ロボットAquaMILRを用いて, 3次元水陸移動の原理を開発した。
体系的なロボ物理実験により、プログラム可能なボディコンプライアンスは、身体の変形を規制し、体と環境の相互作用を、ハイドロ・クラッタの制約強度を増大させ、高速で堅牢で前進的な進行に変換することが明らかとなった。
奥行き調節は3次元アクセスを提供し、ロボットはクラッタをバイパスし、障害物から回復し、アクセス不能な経路を走行することができる。
ジャミングのシナリオでは、創発性慣性によって引き起こされる転がりは、自発的に回復するメカニズムとして機能し、ロボットを混乱から解放し、追加の制御なしに移動を継続することができる。
水生マングローブ畑でのロボットのテストでは、これらの原理が実用的な操作に移行し、ナビゲーションや、到達不能なルートゾーンの視覚検査を可能にすることが示されている。
これらの結果から,水生ロボットが環境の複雑さを環境資源として活用する設計パラダイムが確立された。
関連論文リスト
- Cuttlebot: a platform demonstration for complex, autonomous, bio-inspired swimmers [62.91681227094761]
この研究は、視覚的および空間的な情報を感知しながら、6つの人工筋肉を駆動する、自律的なロボットプラットフォームであるCOREを提示する。
このプラットフォームを検証するために、我々はカクテルフィッシュに触発されたロボットCuttlebotを開発した。
COREシステムは、特殊な制御信号を人工筋肉に駆動し、6軸の力とトルクを制御可能とした。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-05-29T16:48:52Z) - A Bioinspired Underwater Robot with a Latch-Mediated Soft Bistable Mechanism [5.9498629991010175]
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。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-05-26T12:29:05Z) - Design, Modeling and Direction Control of a Wire-Driven Robotic Fish Based on a 2-DoF Crank-Slider Mechanism [7.409300331963032]
操舵から推進を分離するクランクスライダ機構を備えたワイヤ駆動型ロボットフィッシュを開発した。
本稿では,推進と操舵の独立的な規制を実現するためのフィードフォワードフィードバック制御戦略を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-03T10:55:45Z) - Autonomous Sea Turtle Robot for Marine Fieldwork [45.22208456166796]
生物に触発された移動とフィールド対応の自律性の間のギャップを埋める,海カメに触発された自律水中ロボットについて紹介する。
このロボットは、頑丈な奥行き安定化と障害物回避と目標中心制御を組み合わせて、複雑な地形の中で動く物体を追跡し、対話する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-24T21:36:19Z) - Biomimetic Mantaray robot toward the underwater autonomous -- Experimental verification of swimming and diving by flapping motion - [0.0]
マンタ線にインスパイアされたこのロボットは、羽ばたき運動を使って推進し、海底の乱れを最小限にする。
このロボットは、サーボモーターによって駆動される胸びれと、流体抵抗を低減するための流線形制御ボックスを備えている。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-11T14:29:08Z) - AI-Enhanced Automatic Design of Efficient Underwater Gliders [60.45821679800442]
自動設計フレームワークの構築は、グライダー形状を表現する複雑さと、複雑な固体-流体相互作用をモデル化する際の計算コストが高いため、困難である。
非自明な船体形状の水中ロボットを作れるようにすることで、これらの制限を克服するAI強化型自動計算フレームワークを導入する。
提案手法は, 形状と制御信号の両面を協調的に最適化するアルゴリズムで, 低次幾何表現と微分可能なニューラルネット型流体代理モデルを用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-30T23:55:44Z) - Coordinating Spinal and Limb Dynamics for Enhanced Sprawling Robot Mobility [0.047116288835793156]
柔軟性のある脊椎は、脊椎に沿って波状の動きを通して身体を揺らぎ、不均一な地形や障害物を航行するのを助ける。
表面の不規則や摩擦の変動といった環境の不確実性は、体-肢の協調を著しく阻害する。
深い強化学習は、非決定論的環境を扱うための有望なフレームワークを提供する。
本研究では,サンショウウオのようなロボットを用いた学習型制御戦略と生物学的にインスパイアされた歩行設計手法について比較検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-18T23:08:48Z) - Humanoid Whole-Body Locomotion on Narrow Terrain via Dynamic Balance and Reinforcement Learning [54.26816599309778]
動的バランスと強化学習(RL)に基づく新しい全身移動アルゴリズムを提案する。
具体的には,ZMP(Zero-Moment Point)駆動の報酬とタスク駆動の報酬を,全身のアクター批判的枠組みで拡張した尺度を活用することで,動的バランス機構を導入する。
フルサイズのUnitree H1-2ロボットによる実験により、非常に狭い地形でのバランスを維持するための手法の有効性が検証された。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-24T14:53:45Z) - Learning Quadrupedal Locomotion over Challenging Terrain [68.51539602703662]
足の移動はロボティクスの操作領域を劇的に拡張することができる。
足の移動のための従来のコントローラーは、運動プリミティブと反射の実行を明示的にトリガーする精巧な状態マシンに基づいている。
ここでは、自然環境に挑戦する際の足の移動に対して、徹底的に頑健な制御器を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T19:11:20Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。