論文の概要: SLAP: Slapband-based Autonomous Perching Drone with Failure Recovery for Vertical Tree Trunks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.00238v1
• Date: Thu, 01 Jan 2026 07:11:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.595855
• Title: SLAP: Slapband-based Autonomous Perching Drone with Failure Recovery for Vertical Tree Trunks
• Title（参考訳）: SLAP:垂直樹幹の故障復旧機能を備えたスラップバンド型自律パーチドローン
• Abstract要約: 本研究は,大型ドローンに適したエンチング手法の予備検討である。 視覚ベースのパーチサイト検出器、IMUベースのパーチ障害検出器、光学クローズレンジ検出システム、および商業的に利用可能なスラップバンドで作られたマイクロスコープを備えた高速なアクティブな弾性グリップで構成されている。 コンポーネントとシステム解析を併用した1.2kgの商用クオータに対して,本手法の有効性を検証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.193548034781143
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Perching allows unmanned aerial vehicles (UAVs) to reduce energy consumption, remain anchored for surface sampling operations, or stably survey their surroundings. Previous efforts for perching on vertical surfaces have predominantly focused on lightweight mechanical design solutions with relatively scant system-level integration. Furthermore, perching strategies for vertical surfaces commonly require high-speed, aggressive landing operations that are dangerous for a surveyor drone with sensitive electronics onboard. This work presents the preliminary investigation of a perching approach suitable for larger drones that both gently perches on vertical tree trunks and reacts and recovers from perch failures. The system in this work, called SLAP, consists of vision-based perch site detector, an IMU (inertial-measurement-unit)-based perch failure detector, an attitude controller for soft perching, an optical close-range detection system, and a fast active elastic gripper with microspines made from commercially-available slapbands. We validated this approach on a modified 1.2 kg commercial quadrotor with component and system analysis. Initial human-in-the-loop autonomous indoor flight experiments achieved a 75% perch success rate on a real oak tree segment across 20 flights, and 100% perch failure recovery across 2 flights with induced failures.
• Abstract（参考訳）: パーチングにより、無人航空機(UAV)は、エネルギー消費を減らしたり、表面サンプリング作業に固定したり、周囲を安定的に調査したりすることができる。 垂直面のエンチに対するこれまでの取り組みは、比較的スカンストなシステムレベルの統合を伴う軽量な機械設計ソリューションに主に焦点を合わせてきた。 さらに、垂直面のパーチ戦略は、敏感な電子機器を搭載している測量機ドローンにとって危険な、高速で攻撃的な着陸作戦を必要とすることが多い。 本研究は,垂直樹幹に緩やかに突き刺さり,パーチ故障から回復する大型ドローンに適したパーチ手法の予備検討である。 SLAPと呼ばれるこの研究のシステムは、視力に基づくパーチサイト検出器、IMU(慣性測定ユニット)ベースのパーチ障害検出器、ソフトパーチのための姿勢制御器、光学的近接距離検出システム、および商業的に利用可能なスラップバンドで作られたマイクロスパンを用いた高速なアクティブな弾性グリップパーで構成されている。 コンポーネントとシステム解析を併用した1.2kgの商用クオータに対して,本手法の有効性を検証した。 初期のヒト・イン・ザ・ループの屋内飛行実験は、20回の飛行で実際のオークツリーのセグメントで75%の成功率、そして2回の飛行で100%の故障回復を達成した。

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