論文の概要: Magnetic based In-situ Self 3D Pose Estimation for a Modular Soft Tendon-Driven Continuum Robot via IMU-Fusion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.39950v1
• Date: Wed, 30 Sep 2026 15:24:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:27.971192
• Title: Magnetic based In-situ Self 3D Pose Estimation for a Modular Soft Tendon-Driven Continuum Robot via IMU-Fusion
• Title（参考訳）: IMU融合によるモジュール型ソフト腱駆動連続ロボットの磁気ベースその場3次元姿勢推定
• Abstract要約: 本稿では、慣性計測ユニット(IMU)とアクティブ磁場を組み合わせた組込みポーズセンシングフレームワークを提案し、外部カメラに頼らずにロボット構成を推定する。 提案システムはクローズドループ制御により実験的に検証され、推定されたロボット構成を用いて、対象物と相互作用しながら、所望の位置にエンドエフェクタを維持できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.748372737579719
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Continuum robots are well suited for gentle manipulation because of their inherent compliance and ability to adapt to complex environments. However, their continuously deformable structure makes accurate configuration estimation challenging, particularly when external vision systems are unavailable or obstructed. In this work, we present an embedded pose sensing framework that combines inertial measurement units (IMUs) and active magnetic fields to estimate the robot configuration without relying on external cameras. The angular measurements from the IMU and magnetic-field references are fused to improve local orientation estimation and reduce accumulated orientation error during operation. This pose sensing scheme achieves an update rate of 16.7~Hz, allowing real-time feedback. The proposed system is experimentally validated through closed-loop control, where the estimated robot configuration is used to maintain the end-effector at a desired position while interacting with an object. These results demonstrate the potential of distributed magnetic--inertial sensing for real-time pose estimation and closed-loop control of continuum robots.
• Abstract（参考訳）: 連続ロボットは、固有のコンプライアンスと複雑な環境に適応する能力のために、緩やかな操作に適している。 しかし、その連続的な変形可能な構造は、特に外部視覚システムが利用できない場合、正確な構成推定を困難にしている。 本研究では、慣性計測ユニット(IMU)とアクティブ磁場を組み合わせた組込みポーズセンシングフレームワークを提案し、外部カメラに頼らずにロボット構成を推定する。 IMUと磁場基準からの角測定は融合し、局所的な方向推定を改善し、演算時の累積方向誤差を低減する。 このポーズセンシング方式は16.7〜Hzの更新率を実現し、リアルタイムフィードバックを可能にする。 提案システムはクローズドループ制御により実験的に検証され、推定されたロボット構成を用いて、対象物と相互作用しながら、所望の位置にエンドエフェクタを維持できる。 これらの結果は、連続体ロボットのリアルタイムポーズ推定と閉ループ制御のための分散磁気慣性センシングの可能性を示している。

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