素材：従来の単体ロボットが複雑な両生類タスクにおいて適応性が不足し、機能が単一である問題に対応するため、バイオミメティクス両生類親子ロボットシステムを提案した。その中で、親ロボットは開閉可能な亀甲状の球体形状を採用し、4本の機械足と噴水推進器を統合した。一方、子ロボットは微小流線型のキャビンであり、プロペラエンジン駆動と水中近距離可視光通信モジュールを搭載している。また、歯車連結の装着解除機構を設計し、子ロボットの解放および回収を実現した。オイラー角の特異性を回避するため、単位四元数に基づく6自由度完全連動力学モデルを構築し、UQ-PIDアルゴリズムを提案し、親ロボットの8つのサーボモータと4つの噴水推進器の協調制御を実現した。流体シミュレーションの結果、球形構造は水流乱れを効果的に減少させ、安定性を向上させることができることを示した。実験の結果、親ロボットは陸上で約20秒で約60cm前進することができ、水中ではかなり正確な直線運動軌跡を維持することができ、偏差が小さく推進力が安定していることを示した。子ロボットの水中での軌跡誤差の振動は-0.30〜0.30mであり、速度ピークは32.51cm/sである。この研究は両生親子ロボットの協調作業のための実行可能な技術ルートを提供した。

バイオミメティック両生類球状親ロボット;子ロボット;動作制御;流体シミュレーション