論文の概要: Water Surface Swimming in a Centipede and its Robophysical ModeL
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.27088v1
- Date: Tue, 22 Sep 2026 21:39:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 00:05:17.778534
- Title: Water Surface Swimming in a Centipede and its Robophysical ModeL
- Title（参考訳）: センチペデスの水面スイミングとロボット物理モードL
- Abstract要約: Elongateの多足ロボットは、コーディネートされた体波と分散した脚を使って、散らかった地球環境を移動します。
我々は,足の形態と剛性,体-波方向,脚調整の独立性を考慮した多脚ロボット物理モデルを開発した。
方向順応した脚は、整合した反相運動下での剛脚に対して、周期あたり約0.08から0.21体長の変位を増大させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.222639420959893
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Elongate multi-legged robots use coordinated body waves and distributed legs to move through cluttered terrestrial environments. However, as housing actuators for independent leg control can require bulky body segments, their non-streamlined body and limb structure makes it difficult to achieve swimming capability comparable to their terrestrial locomotor performance. At the water surface, we found that the multi-legged robots we tested unexpectedly moved backward: their body waves traveled in the same direction as their displacement, i.e., swimming with a direct wave. We found similar behavior in the centipede \textit{Lithobius forficatus}, which swims with a direct body wave and periodic leg movement. To study how distributed legs contribute to direct-wave swimming, we analyze animal kinematics and develop a multi-legged robophysical model that allows independent variation of leg morphology and stiffness, body-wave direction, and leg coordination. Robophysical experiments show that direct body waves produce consistent forward motion under the tested conditions and that swimming performance depends on body--leg coordination. Additionally, directionally compliant legs increase displacement from approximately 0.08 to 0.21 body lengths per cycle relative to rigid legs under matched anti-phase actuation. These findings clarify how distributed appendages contribute to surface swimming and establish gait and morphology design principles for extending multi-legged field robots from terrestrial locomotion into aquatic environments.
- Abstract（参考訳）: Elongateの多足ロボットは、コーディネートされた体波と分散した脚を使って、散らかった地球環境を移動している。
しかし、独立した脚制御のためのハウジングアクチュエータは、大きめの身体セグメントを必要とするため、その非流線型体と手足の構造は、地上の歩行能力に匹敵する水泳能力を達成するのを困難にしている。
水面では、我々がテストした多足ロボットが予期せず後方に動き、体波は変位と同じ方向に移動し、すなわち直接波で泳いだ。
直接の体波と周期的な脚の動きで泳ぐCentipede \textit{Lithobius forficatus {\displaystyle \textit{Lithobius forficatus {\displaystyle \textit{Lithobius forficatus {\displaystyle \textit{Lithobius } にも同様の行動が認められた。
動物運動学を解析し,足の形態と剛性,体-波方向,脚の調整の独立的な変化を可能にする多脚ロボット物理モデルを開発した。
ロボット物理実験により、直接体波は試験条件下で一貫した前方運動を発生し、水泳性能は体-脚の調整に依存することが示された。
さらに、方向順応した脚は、整合した反相運動下での剛脚に対して、周期ごとに約0.08から0.21体長の変位を増大させる。
これらの結果から,多足歩行ロボットを陸域移動から水生環境へ拡張するための歩行・形態設計の原則が確立された。
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