論文の概要: U-Joint CAAMS: Experimental Evaluation of a Universal-Joint Continuum Manipulator for Aerial Manipulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.03321v1
• Date: Fri, 03 Jul 2026 13:38:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-09 12:43:49.693177
• Title: U-Joint CAAMS: Experimental Evaluation of a Universal-Joint Continuum Manipulator for Aerial Manipulation
• Title（参考訳）: U-Joint CAAMS:空気マニピュレーションのためのユニバーサルジョイント連続マニピュレータの実験評価
• Abstract要約: 提案設計では、バネ強化ユニバーサルジョイントを備えた管状バックボーンと、内部ルーティングと流体供給のための集積導管を用いている。 ピークダウンワッシュ下では, 平均誤差は平均2.5-4x, y軸は2-45x, ロールはNiTiバックボーンよりも最大5倍減少する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.94429692322632
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Continuum manipulators mounted on multi-rotor UAVs enable compliant aerial manipulation, but payloads and propeller downwash amplify out-of-plane bending and twisting that degrade end-effector pose accuracy. To address this problem, we present a universal-joint-based continuum manipulator designed to improve resistance to out-of-plane deformation during aerial manipulation. The proposed design uses a tubular backbone with spring-reinforced universal joints and an integrated conduit for internal routing and fluid delivery. We evaluate the design in still air and under peak propeller downwash across varying payloads, and benchmark it against a prior Nitinol-backbone CM. Bench tests show improved resistance to out-of-plane deformation across all conditions. Under peak downwash, the proposed design reduces mean error by 2.5-4x in yaw, 2-45x in y-axis, and up to 5x in roll compared to the NiTi-backbone design. We further analyze hover stability through in-flight coupled-disturbance tests over varying payloads and actuation speeds, and demonstrate the system in water sampling, spot spraying, and object transport.
• Abstract（参考訳）: マルチローターUAVに搭載された連続的なマニピュレータは、これに準拠した空中操作を可能にするが、ペイロードとプロペラダウンウォッシュは、外面の曲げを増幅し、エンドエフェクタの劣化が精度を低下させる。 この問題に対処するため,航空機操作時の面外変形に対する抵抗性の向上を目的としたユニバーサルジョイント型連続マニピュレータを提案する。 提案設計では、バネ強化ユニバーサルジョイントを備えた管状バックボーンと、内部ルーティングと流体供給のための集積導管を用いている。 種々のペイロードにまたがる静止空気中およびピーク時プロペラダウンウォッシュにおける設計評価を行い, 従来のNitinol-Backbone CMと比較した。 ベンチ試験では、すべての条件で面外変形に対する抵抗が改善された。 ピークダウンワッシュ下では, 平均誤差は平均2.5-4x, y軸は2-45x, ロールはNiTiバックボーンよりも最大5倍減少する。 さらに, 各種ペイロードおよびアクティベーション速度の飛行時結合・ゆらぎ試験によりホバリング安定性を解析し, 水サンプリング, スポット噴霧, 物体輸送におけるシステムの実証を行った。

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