論文の概要: Designing an Efficient Excavator Bucket for Lunar ISRU: A Comparative Study with Vision-Based Fill and Displacement Analysis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.25724v1
• Date: Tue, 22 Sep 2026 05:53:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-23 18:04:04.235625
• Title: Designing an Efficient Excavator Bucket for Lunar ISRU: A Comparative Study with Vision-Based Fill and Displacement Analysis
• Title（参考訳）: ルナーISRUのための効率的な掘削バケットの設計:ビジョンベースフィルと変位解析との比較検討
• Abstract要約: 本稿では, 月面リゴリス掘削用スパイラルキャビティホイールと, 充填比(ビジョン), 沈下率(ビジョン), アクチュエータログからの比エネルギーを共同で推定するセンサライト評価スタックを提案する。 その結果、スパイラルキャビティホイールは、質量、単純さ、エネルギー効率がミッションドライバーであるときに、より重いマルチアクチュエータディガーを置き換えることができることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper present a spiral-cavity wheel for lunar regolith excavation and a sensor-light evaluation stack that jointly estimates fill ratio (vision), sinkage (vision), and specific energy from actuator logs. In benchtop tests (four revolutions at 5, 10, and 15~RPM) against two literature baselines, the proposed wheel achieved higher excavated mass and fill ratio, delivering 2.2-3.0 times higher excavation rate while reducing specific energy by 29 % relative to a bucket-drum baseline. Normalized sinkage (mm/kg) was also lower, indicating stable traction without bogging. Effort-time traces show a steady torque envelope with repeatable cut-carry-dump cycles across speeds. We provide a retention index $η$ that correlates with fill ratio and a DEM setup that reproduces experimental trends with low error. Results suggest spiral-cavity wheels can replace heavier multi-actuator diggers when mass, simplicity, and energy efficiency are mission drivers.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 月面リゴリス掘削用スパイラルキャビティホイールと, 補充比(ビジョン), 沈下率(ビジョン), アクチュエータログからの比エネルギーを共同で推定するセンサライト評価スタックを提案する。 2つの文献ベースラインに対するベンチトップ試験(5,10,15~RPMの4回にわたる革命)において、提案された車輪はより高い質量と充填比を達成し、比エネルギーを2.2～3.0倍に削減し、バケットドラムベースラインに対する比エネルギーを29%削減した。 また, 正常沈降量 (mm/kg) も低く, ボグなしで安定した牽引力を示した。 ストフォート・タイム・トレースは、速度を横断する繰り返し可能なカット・キャリー・ダンプサイクルを持つ安定したトルクエンベロープを示す。 補充率に相関する保持指数$η$と、低誤差で実験トレンドを再現するDEMセットアップを提供する。 その結果、スパイラルキャビティホイールは、質量、単純さ、エネルギー効率がミッションドライバーであるときに、より重いマルチアクチュエータディガーを置き換えることができることが示唆された。

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