論文の概要: Manipulider: A Multi-Engine Buoyancy-Controlled Robot for Thrusterless Underwater Gliding and Manipulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.21461v1
- Date: Fri, 19 Jun 2026 14:16:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 13:19:44.001153
- Title: Manipulider: A Multi-Engine Buoyancy-Controlled Robot for Thrusterless Underwater Gliding and Manipulation
- Title（参考訳）: Manipulider:スラスタレス水中グライディングとマニピュレーションのための多エンジン浮力制御ロボット
- Authors: Yitao Jiang, Yewei Huang, Weizhi Cao, Mingi Jeong, Alberto Quattrini Li, Luyang Zhao, Muhao Chen, Devin Balkcom,
- Abstract要約: マニプライダー(Manipulider)は、浮力式水中ロボットである。
これはスラスターレスで滑空のような動きと姿勢に基づく操作を可能にする。
4基のシリンジ系浮力エンジンは、純浮力と浮力の中心を調節する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.80183425217753
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Manipulider is a buoyancy-actuated underwater robot that enables thrusterless, glide-like locomotion and attitude-based manipulation, while providing a magnetic modular interface for rapid payload swapping (e.g., a gripper or sensors). Four syringe-based buoyancy engines distributed around the body jointly regulate net buoyancy and the center of buoyancy, allowing the vehicle to maintain large tilt angles through static force balance without continuous thrust and to avoid propeller entanglement risks. We present the mechanical and electrical design, calibration procedure, and control architecture. Experiments with a gripper attached (no external payload) show a controllable buoyancy-displacement range of 40 mL per engine ({\approx}160 g total buoyancy authority), maximum statically stable tilts of 64.6° (single-engine) and 61.8° (dual-engine), and representative vertical and tilt-transition dynamics. We further demonstrate tilt regulation, controlled ascent/descent primitives, and a proof-of-concept gripper-based payload-transport sequence without thrusters.
- Abstract（参考訳）: Manipuliderは浮力で動く水中ロボットで、スラスターレスで滑空のような動きと姿勢に基づく操作を可能にし、高速ペイロードスワッピング(グリップやセンサーなど)のための磁気モジュールインターフェースを提供する。
4基のシリンジ系浮力エンジンが体周囲に分散し、ネット浮力と浮力の中心を協調的に調節し、静力バランスを通じて大きな傾きを連続的な推力で維持し、プロペラの絡み合いのリスクを回避する。
本稿では,機械的および電気的設計,校正手順,制御アーキテクチャについて述べる。
グリップを装着した(外部ペイロードなし)実験では、制御可能な浮力変位範囲は1エンジンあたり40 mL ({\approx}160 g)、最大静的に安定な傾斜角は64.6° (単発エンジン)と61.8° (双発エンジン)、垂直および傾動遷移ダイナミクスが示されている。
さらに, 傾斜制御, 昇降・昇降制御プリミティブ, およびスラスタを使わずに, コンセプティブルグリップをベースとしたペイロードトランスポートシーケンスを実証する。
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