Omega 转向：一种纺车机器人的通用转向模板
机器人学
2025-10-16 v1
摘要
纺车型四肢类机器人有望通过紧密堆积的空间实现 locomotion，从而实现搜救和工业检查等应用。有效且稳健地操控纺车型四肢类机器人的能力是实现这些潜力的关键。然而，针对此类系统的转向策略研究仍有限。为实现紧凑空间中的有效且稳健的转向性能，我们借鉴了微型线虫 C. elegans 的转向方式，其在流变学复杂环境中展现出卓越的机动性，部分原因在于其能够执行Omega转向。尽管近期努力试图分析Omega转向的运动学，但是否存在足以描述Omega转向的波动方程，以及如何在机器人平台上重构Omega转向，仍未知。本文采用比较理论-生物方法，将Omega转向描述为两个旅行波的叠加。借助波动方程作为指导，我们设计了一种用于纺车机器人的控制器，使其在实验室和封闭环境中能够实现稳健且有效的转向行为。最后，我们展示了该Omega转向控制器还可推广至纺车多肢机器人，证明其为纺车机器人提供了一种替代性的、基于身体的有效转向策略，适用于带肢和不带肢的情况。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.12970,
title = {The Omega Turn: A General Turning Template for Elongate Robots},
author = {Baxi Chong and Tianyu Wang and Kelimar Diaz and Christopher J. Pierce and Eva Erickson and Julian Whitman and Yuelin Deng and Esteban Flores and Ruijie Fu and Juntao He and Jianfeng Lin and Hang Lu and Guillaume Sartoretti and Howie Choset and Daniel I. Goldman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.12970},
year = {2025}
}