論文の概要: High-Degree-of-Freedom Lightweight Bioinspired Leg for Enhanced Mobility in Small Robots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.18680v1
- Date: Wed, 17 Jun 2026 04:39:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-18 17:16:51.005565
- Title: High-Degree-of-Freedom Lightweight Bioinspired Leg for Enhanced Mobility in Small Robots
- Title（参考訳）: 小型ロボットの運動性向上のための高自由度バイオインスピレーションレッグ
- Authors: Haoqi Han, Yifei Yu, Jiaming Zhang, Xinru Cui, Linxi Feng, Hesheng Wang,
- Abstract要約: 本稿では,4自由度を有する新しいマイクロスケールパラレル脚機構を提案する。
この設計では、2つの球面5バーリンクが組み込まれ、平行四バー構成内で空間運動を実現する。
システム全体の質量は18.9gで、エンドエフェクター出力は0.5N、ワークスペースは22255mm3を超える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.598929136658494
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In microrobotics, enhancing locomotion capabilities by increasing the degrees of freedom (DoF) of leg mechanisms under severe spatial constraints remains a significant challenge. Inspired by insect locomotion, this paper presents a novel micro-scale parallel leg mechanism with four degrees of freedom, and systematically analyzes its mechanical design, electrical system, and kinematics. The design incorporates two spherical five-bar linkages to achieve spatial motion within a parallel four-bar configuration. Furthermore, a concentric design strategy is employed to simplify the analytical solution of the leg kinematics. Due to the parallel system architecture, all actuators are located on the main body, substantially reducing the equivalent inertia of moving parts compared to traditional high-DOF leg structures. The total mass of the system is only 18.9 g, with an end-effector output force of approximately 0.5 N and a workspace exceeding 22255 mm3. Experimental results demonstrate that the proposed single-leg mechanism achieves excellent motion flexibility, highlighting its potential for micro bio-inspired robotics.
- Abstract（参考訳）: マイクロロボティクスでは、重度の空間的制約下での脚機構の自由度(DoF)を増大させることにより移動能力を高めることが大きな課題である。
昆虫の移動に触発された本研究では,4自由度を有する新しいマイクロスケール並列脚機構を提案し,その機械設計,電気システム,運動学を体系的に解析する。
この設計では、2つの球面5バーリンクが組み込まれ、平行四バー構成内で空間運動を実現する。
さらに,レッグキネマティクスの分析解を簡略化するために,同心系設計戦略を採用する。
並列系構造のため、全てのアクチュエータは本体上に位置しており、従来の高DOF脚構造に比べて可動部の等価慣性は著しく減少する。
システム全体の質量は18.9gで、エンドエフェクター出力は0.5N、ワークスペースは22255mm3を超える。
実験により, 単一脚機構は運動の柔軟性に優れており, マイクロバイオインスパイアされたロボティクスの可能性を強調した。
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