論文の概要: S-Rolling: Steerable Rolling Gaits for Twistable Snake Robots in Low-Clearance Environments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.29478v1
• Date: Wed, 21 Oct 2026 09:33:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-23 09:50:43.240335
• Title: S-Rolling: Steerable Rolling Gaits for Twistable Snake Robots in Low-Clearance Environments
• Title（参考訳）: Sローリング:低環境下でのツイスタブルスネークロボットのステアブルローリング歩行
• Abstract要約: スネークロボットは手足のない移動で複雑な環境を横切ることができるが、低クリアランス環境での操作は依然として難しい。 SロールはS循環のバックボーンを用いて設計されており、ヘッドとテールのセグメントは独立して制御された角速度で回転し、異なるモーションモードを生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.006642889230601
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Snake robots can traverse complex environments with limbless locomotion, but maneuvering in low-clearance environments remains challenging because a gait must maintain a small swept height while also providing planar steering. Existing rolling gaits preserve a low swept height body configuration but generally provide limited steering, whereas steering gaits often introduce vertical undulation and require additional clearance. With that in mind, this paper develops S-rolling, a steerable rolling gait that combines low swept height locomotion with planar maneuverability for twistable snake robots. S-rolling is designed using an S-shaped planar backbone curve, whose head and tail segments roll with independently controlled angular velocities, producing different motion modes. We derive its joint space gait equation, in which a central twist joint realizes the relative rotation between the two segments. We also develop a quasi-static kinematic model relating the segment rolling speeds to the linear and angular velocities of the robot. Real-robot experiments demonstrate the various motion modes, traversal through a 10 cm clearance test track, and maneuvering tasks beneath a large workpiece and a car chassis. In these low-clearance scenarios, S-rolling successfully performs approximately 90$^\circ$ and 180$^\circ$ heading changes, whereas the baseline rolling arc gait cannot change the robot heading.
• Abstract（参考訳）: スネークロボットは手足のない移動で複雑な環境を横切ることができるが、歩幅を小さく保ちながら平面的な操舵も行わなければならないため、低クリアランス環境での操縦は依然として困難である。 既存のローリングゲイトは、低湿地高さのボディ構成を保っているが、一般的には限定的なステアリングを提供するが、ステアリングゲイトは、しばしば垂直なアンデュレーションを導入し、追加のクリアランスを必要とする。 そこで本研究では,ロータブルなロータブルなロータブル歩行と,回転可能なヘビロボットの平面操作性を組み合わせたSロータリングを開発した。 SローリングはS字型の平面バックボーン曲線を用いて設計されており、ヘッドとテールのセグメントは独立に制御された角速度で回転し、異なるモーションモードを生成する。 中心ねじれ継手が2つのセグメント間の相対的な回転を実現するような結合空間歩行方程式を導出する。 また,セグメント転がり速度をロボットの線形および角速度に関連づける準静的運動モデルを構築した。 実際のロボット実験では、様々な動作モードが示されており、10cmのクリアランステストトラックを走行し、大きなワークピースとカーシャシーの下でタスクを操作している。 これらの低クリアランスシナリオでは、Sローリングはおよそ90$^\circ$と180$^\circ$の方向転換を成功させるが、ベースラインの回転弧歩行はロボットの向きを変えることはできない。

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