論文の概要: Rotate Disks to Reach Farther: Design and Modeling of a Novel Reconfigurable Tendon Driven Manipulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.15946v2
- Date: Tue, 18 Aug 2026 17:27:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-19 13:45:32.95937
- Title: Rotate Disks to Reach Farther: Design and Modeling of a Novel Reconfigurable Tendon Driven Manipulator
- Title（参考訳）: Rotate Disks to Reach Farther: Design and Modeling of a New Reconfigurable Tendon-Driven Manipulator
- Abstract要約: 腱駆動連続マニピュレータ(TDCM)
本研究では、中間スペーサディスクの独立回転を可能にする再構成可能なTDCM設計を提案する。
このような2つの設計、(a)マニュアルディスクロック(MDL)と(b)連続ディスクロータ(CDR)が提示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5138012450471436
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Rerouting the tendon path in tendon driven continuum manipulators (TDCMs) enables a broad range of deformation modes. This work presents a Reconfigurable TDCM design which allows independent rotation of intermediate spacer disks, thereby locally rerouting the tendon and achieving non-trivial backbone spatial deformations. Two such designs, (a) Manual Disk Locked (MDL) and (b) Continuous Disk Rotor (CDR) manipulators are presented to achieve disk rotations before and during operation, respectively. A predictive static model based on the piecewise constant strain (PCS) assumption is developed within a potential energy minimization framework, incorporating (a) disk rotations, (b) discrete tendon paths between disk segments, (c) rigid thickness of spacer disks, and (d) elasticity of the tendons. The model is validated against experimental results, demonstrating an average tip error of $1.2\%$ of the manipulator's total length for parallel tendon routing and around $3\%$ for the case when multiple disks are rotated. The computation time is an order of magnitude lower than the state of the art Cosserat rod solver.
- Abstract（参考訳）: 腱駆動型連続マニピュレータ(TDCM)における腱経路の引き抜きは、幅広い変形モードを可能にする。
この研究は、中間スペーサディスクの独立回転を可能にする再構成可能なTDCM設計を示し、これによりテントンを局所的に再帰し、非自明なバックボーン空間変形を実現する。
2つのデザイン。
(a)手動ディスクロック(MDL)と
b)連続ディスクロータ(CDR)マニピュレータは,動作前後にそれぞれディスク回転を実現する。
ポテンシャルエネルギー最小化フレームワーク内で,PCS仮定に基づく予測静的モデルを構築した。
(a)ディスク回転
b)ディスクセグメント間の離散的な腱経路
(c)スペーサディスクの硬い厚さ、及び
(d)腱の弾性。
このモデルは実験結果に対して検証され、複数のディスクを回転させた場合、マニピュレータの並列腱ルーティングの総長さの1.2\%と約3\%との平均先端誤差が示される。
計算時間は、最先端のコセラット・ロッド・ソルバよりも桁違いに低い。
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