論文の概要: Robust Sliding Mode and Admittance Control of Underactuated Aerial Manipulators for Contact-Based Inspection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.10656v1
- Date: Tue, 11 Aug 2026 08:39:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-12 19:14:45.963317
- Title: Robust Sliding Mode and Admittance Control of Underactuated Aerial Manipulators for Contact-Based Inspection
- Title（参考訳）: 接触検査用非作動式空気マニピュレータのロバストスライディングモードと許容制御
- Authors: Tareq Aziz Alqutami, Yvan Petillot, Matthew W. Dunnigan, Mustafa Suphi Erden,
- Abstract要約: 航空機の姿勢と力発生の動的結合による制御課題を経験する。
本稿では,1-DoFマニピュレータを内蔵した不活性化ヘキサロレータの持続接触点検を行うためのロバスト制御機構を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3199511198128897
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Contact-based industrial inspection requires aerial platforms to maintain stable interaction while rejecting disturbances. Underactuated aerial manipulators present control challenges due to the dynamic coupling between vehicle attitude and force generation. This paper proposes a robust control framework for an underactuated hexarotor equipped with a 1-DoF manipulator to perform sustained contact inspection. The architecture integrates integral-augmented Sliding Mode Control (SMC) for trajectory tracking with an admittance control law for force regulation. The contact force is mapped to a feedforward attitude term, while the 1-DoF arm actively compensates for the tilt to maintain surface alignment. Software-in-the-loop simulations demonstrate that the SMC-based approach achieves superior tracking and coupling rejection compared to traditional PID. Furthermore, the interaction strategy achieved precise force regulation with an RMSE of 0.12N and was able to stably exert up to 20N force, confirming the system's efficacy for stable, reliable contact-based inspection.
- Abstract（参考訳）: 接触型産業検査は、乱れを拒絶しながら安定した相互作用を維持するために航空プラットフォームを必要とする。
航空機の姿勢と力発生の動的結合による制御課題を, 空力マニピュレータが提示する。
本稿では,1-DoFマニピュレータを内蔵した不活性化ヘキサロレータの持続接触点検を行うためのロバスト制御機構を提案する。
このアーキテクチャは、軌道追跡のための積分拡張スライディングモード制御(SMC)と、力規制のためのアクセタンス制御則を統合している。
接触力はフィードフォワード姿勢項にマッピングされ、1-DoFアームは傾斜を積極的に補償して表面アライメントを維持する。
ソフトウェア・イン・ザ・ループシミュレーションは、従来のPIDと比較して、SMCベースの手法が優れたトラッキングとカップリングの拒絶を実現することを示した。
さらに、この相互作用戦略はRMSE 0.12Nの精密な力規制を達成し、安定かつ信頼性の高い接触ベース検査のためのシステムの有効性を確認するため、安定して最大20Nの力を発揮できた。
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