論文の概要: Modeling and Control of an Eel-Inspired Soft Robot for Design Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.14860v1
- Date: Fri, 14 Aug 2026 19:54:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-18 19:59:03.104034
- Title: Modeling and Control of an Eel-Inspired Soft Robot for Design Optimization
- Title（参考訳）: デザイン最適化のためのウナギ型ソフトロボットのモデリングと制御
- Abstract要約: アンギリフォームの移動は、非常に効率的な水泳モードである。
ソフトロボットの新しい素材の出現は、ウナギに触発されたソフトロボットの開発を可能にする。
本稿では,アンギリフォーム水泳用に設計されたウナギに触発されたソフトロボットのシミュレーションモデルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6686955491488271
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Anguilliform locomotion is a highly efficient swimming mode; the advent of new materials for soft robots enables the development of an eel-inspired soft robot. This paper presents a simulation model of an eel-inspired soft robot designed for anguilliform swimming. This model can aid in design optimization and the development of model-based estimation, reasoning, and control systems. A Finite Element Method (FEM) model of an elastic rod is used to capture the soft materials of the robotic fish, which makes it particularly amenable to variation over time as the material properties change. The material model is coupled with a hydrodynamic force model to simulate the behavior of a soft, elongated robot in water. The model is used to demonstrate the effectiveness of the proposed control approaches in achieving desired swimming behaviors. It also provides insights into design decisions, including the robustness of different system configurations and the impact of material degradation and failure. The results show that slightly asymmetric designs are advantageous, offering comparable swimming velocities but greater maneuverability. This model can be used to guide future robotic design decisions aimed at optimizing performance for specific tasks.
- Abstract（参考訳）: アンギリフォームの移動は、非常に効率的な水泳モードであり、ソフトロボットのための新しい素材の出現は、ウナギに触発されたソフトロボットの開発を可能にする。
本稿では,アンギリフォーム水泳用に設計されたウナギに触発されたソフトロボットのシミュレーションモデルを提案する。
このモデルは、設計最適化とモデルに基づく推定、推論、制御システムの開発に役立つ。
弾性棒の有限要素法(FEM)モデルを用いて、ロボット魚の柔らかい材料を捕獲し、材料特性が変化するにつれて、時間とともに変化しやすくする。
物質モデルは流体力モデルと結合され、水中の柔らかい細長いロボットの挙動をシミュレートする。
このモデルは、望ましい水泳行動を達成するために提案した制御手法の有効性を実証するために用いられる。
また、異なるシステム構成の堅牢性や、材料劣化と失敗の影響など、設計上の決定に関する洞察も提供する。
結果は、わずかに非対称な設計が有利であることを示し、水泳速度に匹敵するが、操作性が向上したことを示している。
このモデルは、特定のタスクのパフォーマンスを最適化することを目的とした、将来のロボット設計決定を導くために使用できる。
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