折りたたみ可能で機敏な軟体電磁ロボット：閉塞・非構造環境での多モーダルナビゲーション
A Foldable and Agile Soft Electromagnetic Robot for Multimodal Navigation in Confined and Unstructured Environments
液体金属チャネルを埋め込んだ6スポークの弾性体を静磁場下で駆動し、9以上の移動モードを高速切替できる小型軟体ロボットを開発。折りたたみで体積を79%削減し、複雑な地形や生体組織上でのナビゲーションを実証した。
詳しい要約
1. どんなもの？
2. 先行研究と比べてどこがすごい？
3. 技術・手法の肝は？
4. どうやって有効だと検証した？
5. 議論はある？
6. 次に読むべき論文は？
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Zhihao Lv, Xiaoyong Zhang, Mengfan Zhang, Xiaoyu Song, Xingyue Liu, Yide Liu, Shaoxing Qu, Guoyong Mao
分類: cs.RO, cond-mat.mtrl-sci, cond-mat.soft, physics.app-ph
原文アブストラクト
Multimodal locomotion is crucial for an animal's adaptability in unstructured wild environments. Similarly, in the human gastrointestinal tract, characterized by viscoelastic mucus, complex rugae, and narrow sphincters like the cardia, multimodal locomotion is also essential for a small-scale soft robot to conduct tasks. Here, we introduce a small-scale compact, foldable, and robust soft electromagnetic robot (M-SEMR) with more than nine locomotion modes designed for such a scenario. Featuring a six-spoke elastomer body embedded with liquid metal channels and driven by Laplace forces under a static magnetic field, the M-SEMR is capable of rapid transitions (< 0.35 s) among different locomotion modes. It achieves exceptional agility, including high-speed rolling (818 mm/s, 26 BL/s), omnidirectional crawling, jumping, and swimming. Notably, the robot can fold to reduce its volume by 79%, enabling it to traverse confined spaces. We further validate its navigation capabilities on complex terrains, including discrete obstacles, viscoelastic gelatin surfaces, viscous fluids, and simulated biological tissues. This system offers a versatile strategy for developing high-mobility soft robots for future biomedical applications.
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