核心概念
本研究では、モジュール化された可変関節型ソフトロボットの2つのバリアントを公開ソースとして提示する。半モジュール型から完全モジュール型への移行を示し、スタッカビリティ、アクチュエーション、通信の観点でモジュール性を実現している。これにより、多自由度で高い器用さを持つ実世界タスク用のソフトロボットの構築が可能となる。
要約
本論文では、オープンソースの可変関節型ソフトロボットの2つのバリアントを提示する。
まず、半モジュール型のデザインから出発し、複数のケーブルとチューブがロボット本体を通過する設計を示す。次に、統合マイクロバルブと直列通信を備えた完全モジュール型への移行を説明する。
スタッカビリティ、アクチュエーション、通信の観点でモジュール性を実現しており、これにより多自由度で高い器用さを持つ実世界タスク用のソフトロボットの構築が可能となる。
2つのシステムの利点と欠点を比較し、実験によりそれぞれの機能を実証する。キャストとプリントされたベローズの長期運転も示す。必要なソフトウェアとハードウェアのファイルをすべて提供する。
統計
半モジュール型ロボットの直径は82 mm、高さは52 mm、重量は0.150 kgである。
完全モジュール型ロボットの直径は66 mm、高さは94 mm、重量は0.163 kgである。
半モジュール型ロボットの平均追従誤差は3度未満である。
キャストベローズは3D印刷ベローズに比べて175時間以上の長期運転が可能である。
引用
"ソフトロボット設計は多様であるが、公開されているものは少ない。多くの場合、それらは論文の中で簡単に説明されているだけである。これは再現性を困難にし、研究結果の比較可能性を阻害する。設計が統一されてオープンソース化されれば、実際のベンチマークシステムで検証された方法の妥当性を確認できるようになる。"
"モジュール性は、スタッカビリティ、アクチュエーション、通信の観点で定義される必要がある。スタッカブルなアクチュエータは連続的に接続できるが、これは拡張可能な設計には不十分である。中央供給ラインとデータバスを使用したモジュール化が必要である。"