論文の概要: A Multi-Vine Soft Robot Enabling Accessible Working Channel and Steering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03758v1
- Date: Thu, 03 Sep 2026 12:26:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-04 18:28:39.055087
- Title: A Multi-Vine Soft Robot Enabling Accessible Working Channel and Steering
- Title（参考訳）: アクセシブルな作業チャネルとステアリングを実現する多関節ソフトロボット
- Abstract要約: ワインロボットは、内向きに折りたたまれた細く、柔軟で、伸縮性のないチューブで構成され、加圧されると伸縮し、前方に成長する。
この先端成長により、最小限の摩擦でナビゲーションが可能となり、人間の結腸のような複雑な環境によく適合する。
本稿では,2台のVineロボットをソフト実装チップを介して外部統合作業チャネルに結合するマルチビンアーキテクチャを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.744611330241908
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Soft eversion robots, also known as vine robots, have attracted growing interest for navigation and inspection tasks, including minimally invasive medical applications [1]. A vine robot consists of a thin, flexible, inextensible tube folded inward that everts and grows forward when pressurized. This tip-growth enables navigation with minimal friction, making vine robots well suited for complex environments such as the human colon [2]. While their inherent softness allows passive conforma- tion to curved pathways in confined spaces, navigation performance strongly depends on environmental inter- actions, including contact angle and the length of un- constrained deployed material [3], [4]. Sharp directional changes, such as those in the sigmoid colon, often limit passive growth and necessitate active steering. Existing solutions include distributed artificial muscles [5] or dedicated tip-based steering mechanisms [6]. In addition, many applications require payload delivery, such as sensors and tools [7], [8]. Within the ERC Synergy project EndoTheranostics, this motivates the development of vine robots capable of delivering micro- surgical tools during growth. Prior work has integrated working channels within the vine body [8], [9], but these approaches constrain tool size, introduce friction, and limit access to the environment to the robot tip. In this work, we propose a multi-vine architecture in which two vine robots are coupled to an externally integrated working channel via soft mounting tips [10]. Independent vine actuation enables active tip steering while advancing the working channel without embed- ding it within the vine bodies Figure 1. Experiments demonstrate sharp steering of nearly 90 degrees during growth, highlighting the potential of this architecture for versatile medical and non-medical applications.
- Abstract（参考訳）: ソフトエバーションロボット(ソフトエバーションロボット)は、ナビゲーションや検査タスクへの関心が高まっている。
ワインロボットは、内向きに折りたたまれた細く、柔軟で、伸縮性のないチューブで構成され、加圧されると伸縮し、前方に成長する。
この先端成長により、最小限の摩擦でナビゲーションが可能となり、人間の大腸[2]のような複雑な環境によく適合する。
その固有のソフトさは、狭い空間内の湾曲した経路に対してパッシブコンフォメーションを許容するが、ナビゲーション性能は、接触角や非拘束展開材料の長さなど、環境間相互作用に強く依存する。
シグモイド結腸のようなシャープ方向の変化は、しばしば受動的成長を制限し、アクティブなステアリングを必要とする。
既存のソリューションには、分散人工筋肉[5]または専用チップベースのステアリング機構[6]が含まれる。
加えて、多くのアプリケーションは、センサーやツール[7]、[8]のようなペイロードのデリバリを必要とします。
ERC Synergyプロジェクト「EndoTheranostics」の中では、成長中に微小外科的ツールを届けることのできるブドウロボットの開発が動機となっている。
以前の作業では、ブドウの体 [8], [9] に作業チャネルが組み込まれていたが、これらのアプローチはツールのサイズを制限し、摩擦を導入し、ロボットの先端への環境へのアクセスを制限する。
本研究では,2台のVineロボットをソフトマウントチップによる外部統合作業チャネルに結合するマルチビンアーキテクチャを提案する[10]。
インディペンデントワインのアクティベーションにより、作業経路を進入しながらアクティブな先端ステアリングが可能で、ビン本体に埋め込むことなく可能となる図1。
実験では、成長中に90度近い急激なステアリングが示され、多用途の医療および非医療応用のためのこのアーキテクチャの可能性を強調している。
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