論文の概要: Cosserat Modeling of Trimmed Helicoid Soft Arms with a Separated-Section Constitutive Law
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.25264v2
- Date: Fri, 25 Sep 2026 20:32:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-29 21:31:51.615107
- Title: Cosserat Modeling of Trimmed Helicoid Soft Arms with a Separated-Section Constitutive Law
- Title（参考訳）: 分離断面構成法則によるトリミングヘリコイドソフトアームのコセラトモデリング
- Abstract要約: ソフトロボットのコセラトロッドモデルは通常、共通断面上の特性を和らげることで断面剛性を構築する。
本稿では, 各ヘリックス領域を局所的に評価し, 応答を背骨に戻す分離された材料法則を定式化し, 有効な背骨硬さを導出する。
結果として生じる分節法則は、GVSの離散化とルート付きテンドンアクチュエータによる幾何学的に正確な動的コセラトモデルに埋め込まれる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.451346250246605
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cosserat rod models for soft robots usually construct sectional stiffness by summing material properties over a common cross-section. This assumption becomes inaccurate for trimmed helicoid arms, where load-bearing helix domains are separated and connected only through sparse fused crossings. This paper formulates a separated-section constitutive law that evaluates each helix domain in its local frame and pulls its constitutive response back to the backbone, yielding an effective backbone stiffness. Sparse-fusion mechanics captures the additional compliance caused by relative motion between neighboring domains and determines channel-wise reduction profiles $η_c(s/L)$ for bending, torsion, and extension. The resulting effective sectional stiffness is strongly anisotropic: bending and extension are reduced by about one order of magnitude, whereas torsion remains close to the effective backbone stiffness. The resulting sectional law is embedded in a geometrically exact dynamic Cosserat model with GVS discretization and routed-tendon actuation. Across 103 measured configurations, the three datasets give pooled normalized position errors of $7.7 \ \%$, $6.7 \ \%$, and $7.8 \ \%$, while each full-arm solve requires approximately $0.3 \ \mathrm{s}$ on one CPU core (Intel Xeon, Cascade Lake, $2.8 \mathrm{GHz}$), enabling rapid model-based planning, state and load estimation, and morphology--control co-design for architected soft robots.
- Abstract（参考訳）: ソフトロボットのコセラトロッドモデルは通常、共通断面上の材料特性を和らげることで断面剛性を構築する。
この仮定は、重畳されたヘリックスドメインが分離され、疎融した交差を通してのみ接続される、トリミングされたヘリコイドアームにとって不正確なものとなる。
本稿では,各ヘリックスドメインを局所的に評価し,その構成応答を背骨に戻す分離構成法則を定式化し,有効な背骨剛性を与える。
スパース融合力学は、隣り合う領域間の相対的な動きによって生じる追加のコンプライアンスを捉え、曲げ、ねじれ、拡張のためにチャネルワイド還元プロファイルを$η_c(s/L)$で決定する。
結果として生じる有効断面剛性は強い異方性であり、屈曲と伸展は1桁程度減少するが、ねじれは有効な背骨剛性に近いままである。
結果として生じる分節法則は、GVSの離散化とルート付きテンドンアクチュエータによる幾何学的に正確な動的コセラトモデルに埋め込まれる。
103の計測済み構成で、3つのデータセットは7.7 \ \%$, 6.7 \ \%$, 7.8 \ \%$のプール付き正規化位置誤差を与える一方、各フルアームの解決には1つのCPUコア(Intel Xeon, Cascade Lake, $2.8 \mathrm{GHz}$)に0.3 \ \mathrm{s}$の費用がかかる。
関連論文リスト
- A*-Thought-V2: Efficient Latent Reasoning via Geometric Dynamics of LLM [40.07171947823021]
CoT(Chain-of-Thought)は、LLM(Large Language Models)の推論能力を改善するが、かなりの計算とコンテキストコストを発生させる。
A*-Thought-V2 は LLM ガイドフレームワークの幾何学的ダイナミクスであり,COT を隠れ状態軌道としてモデル化し,ハード削除を明示的かつ単純でインターリーブな潜在アーキテクチャに置き換える。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-09-07T17:56:20Z) - Beyond Isotropic Assumptions: Continuity-Constrained Segmentation and GPU Morphometry for Nanoscale GBM Analysis [1.3107669223114085]
共焦点顕微鏡による3Dの複雑な生物学的構造を解明する。
セグメンテーションモデルをトレーニングするには、アップサンプリングされた空間で密集したアノテーションが必要であり、これは禁止的なラベル付けの負担である。
我々は、追加のアノテーションなしでこれを克服するエンドツーエンドのGPUアクセラレーションフレームワークを提示します。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-08-04T18:28:19Z) - GrainGS: Gradient-Decoupled Gaussian Splatting for Efficient Dynamic Novel View Synthesis [94.20462261657525]
GrainGSは階層的なアンカー足場とガウス単位の変形を組み合わせた動的フレームワークである。
高いリコンストラクション品質、リアルタイムの新規ビュー合成、コンパクトストレージを実現している。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-23T15:52:35Z) - A Model-Based Decoupling Strategy for Proprioception and Contact Sensing in an Architected Soft Manipulator [49.225033144914214]
軟構造セグメントに埋め込まれた流体圧センサから, 受容・接触信号を分離するモデルベース戦略を提案する。
単一ITHセグメントでは, 相対曲げ誤差0.11+/-0.02, 接触検出率97%で, 主観的形状推定が可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-17T03:03:19Z) - HeartVolMesh: Cardiac Volumetric Mesh Reconstruction via Covariance-Guided Graph Deformation [40.08276134769528]
HeartVolMeshはテンプレートを異方性ガウスカーネルに持ち上げ、3D CNN-GNNを使用して頂点ごとの変位を予測する。
体積メッシュ化では,定型四面体テンプレートをステージアライメント,非剛性登録,変形伝搬により再構成した面にワープする。
実験により, 表面メッシュの精度と体積メッシュの忠実度において, 変形に基づくベースラインよりも一貫した利得が得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-05T11:42:37Z) - Phase-Separated Complex Hilbert PCA on Markerless 3D Pose Estimation Data: A Global Phase Network and Its Extension to a Continuous Field on the Body Surface [4.849773844811223]
スポーツ運動におけるキネマティック・チェーンの定量的解析は,パフォーマンス評価と外傷予防に不可欠である。
KS(Kinematic-Sequence)やCRP(Continuous relative phase)といった従来の手法は、隣接する結合対に限られる。
我々は、マーカーレス3Dポーズ推定データにおいて、各動き相に対して複素ヒルベルト主成分分析(CHPCA)を別々に適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-04-27T12:44:35Z) - Reinforcing 3D Understanding in Point-VLMs via Geometric Reward Credit Assignment [45.205992501478256]
本研究では、フィールド固有の信号に全体的監督を分散させるフレームワークを提案し、それらを責任あるトークンスパンにのみルーティングする。
提案手法は,3次元KPAを0.64から0.93に増加させ,結合上の3次元境界ボックス交点を0.686に増加させ,再計画整合点を0.852に引き上げることで信頼性ギャップを橋渡しする。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-04-23T00:01:40Z) - Constraint-Free Static Modeling of Continuum Parallel Robot [2.1933060555769073]
連続並列ロボット(CPR)は、閉ループトポロジーにおいて、剛体運動機構と複数の弾性棒を結合する。
本稿では, 幾何学的非線形, 大規模変形, 大規模回転条件下でも有効であるCPRの幾何的精度, 構成ベース, 制約のない静的モデルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-05T15:49:30Z) - Torsion-Space Diffusion for Protein Backbone Generation with Geometric Refinement [0.0]
新しいモデルでは、ねじれ角を識別してタンパク質のバックボーンを生成し、構築による完全な局所幾何学を保証する。
標準PDBタンパク質の実験は、100%結合長の精度を示し、構造的コンパクト性を大幅に改善した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-24T14:51:29Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。