論文の概要: Design, Modeling and Experimental Validation of a Miniature Hybrid Underwater Glider With Large-Range Foldable Deflectable Wings
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.13622v1
- Date: Wed, 15 Jul 2026 09:10:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-16 16:39:12.717083
- Title: Design, Modeling and Experimental Validation of a Miniature Hybrid Underwater Glider With Large-Range Foldable Deflectable Wings
- Title（参考訳）: 大型翼付き小型ハイブリッド水中滑空機の設計, モデル化, 実験検証
- Abstract要約: 小型のハイブリッド水中グライダーは、長期間の海洋観測と密集した宇宙探査に注目が集まっている。
大型翼の再構成は、操作性と形状適応性を同時に強化する、有望だがほとんど探索されていないアプローチを提供する。
本稿では,小型ハイブリッド水中グライダーのFoDeGliderについて述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4779196219827507
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Miniature hybrid underwater gliders have attracted increasing attention for long-endurance ocean observation and confined-space inspection. Large-range wing reconfiguration offers a promising yet largely unexplored approach for simultaneously enhancing maneuverability and shape adaptability in constrained underwater environments. However, such morphing introduces substantial challenges in mechanical integration, dynamic modeling, and hydrodynamic characterization. This paper presents FoDeGlider, a miniature hybrid underwater glider equipped with two independently actuated wings capable of large-range folding and deflection. To capture configuration-dependent variations in mass distribution, center-of-geometry location, and hydrodynamic loading, a multibody dynamics model is developed by treating wing configuration as a structural variable. A composite rigid body algorithm (CRBA)-based projection formulates the composite inertia, wrench transformations, and component-level hydrodynamics into a unified Fossen-form dynamic model applicable to arbitrary wing configurations. A sequential parameter-identification framework is further proposed to estimate fuselage and wing hydrodynamic coefficients, resulting in an open benchmark dataset for model identification and validation. Extensive experiments are conducted, the results of which demonstrate accurate dynamic modeling and parameter identification across diverse morphing configurations. Gate traversal experiments further validate FoDeGlider's ability to actively reconfigure its morphology during locomotion, enabling enhanced navigation in confined underwater environments.
- Abstract（参考訳）: 小型のハイブリッド水中グライダーは、長期間の海洋観測と密集した宇宙探査に注目が集まっている。
大型の翼の再構成は、制約された水中環境における操作性と形状適応性を同時に強化する、有望だがほとんど探索されていないアプローチを提供する。
しかし、このようなモーフィングは機械的統合、動的モデリング、流体力学的特徴付けにおいて重大な課題をもたらす。
本稿では,小型ハイブリッド水中グライダーのFoDeGliderについて述べる。
質量分布, 中心測地位置, 流体負荷の分布依存性を捉えるために, 翼構成を構造変数として扱うことで, 多体力学モデルを開発した。
複合剛体アルゴリズム(CRBA)に基づく射影法は、任意の翼配置に適用可能な統一されたフォッセン型力学モデルに合成慣性、レンチ変換、および成分レベルの流体力学を定式化する。
さらに、胴体と翼の流体力学係数を推定するために、逐次パラメータ同定フレームワークが提案され、モデル同定と検証のためのオープンベンチマークデータセットが得られた。
広範囲な実験を行い、様々な形態素構成の正確な動的モデリングとパラメータ同定を実証した。
ゲートトラバーサル実験は、FoDeGliderが移動中にその形態を積極的に再構成する能力を検証する。
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