論文の概要: DuctAM: A Duct-Assisted Quadrotor-Based Aerial Manipulator Enabling High-Force Push-and-Pull Interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.15861v1
- Date: Mon, 14 Sep 2026 16:54:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 07:15:06.519904
- Title: DuctAM: A Duct-Assisted Quadrotor-Based Aerial Manipulator Enabling High-Force Push-and-Pull Interactions
- Title（参考訳）: DuctAM: ダクトアシスト擬似翼型空中マニピュレータ
- Abstract要約: プッシュ・アンド・プルの運用は、安定した飛行を維持しながら、持続的な水平力を必要とする。
DuctAMはコンパクトな空中操作プラットフォームで、プッシュ・アンド・プル相互作用の水平力能力を高める。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 23.890768969262556
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Uncrewed Aerial Manipulators (UAMs) extend the capabilities of Uncrewed Aerial Vehicles (UAVs) from perception to physical interaction. Among various aerial interactions, push-and-pull operations are fundamental manipulation primitives that require sustained horizontal forces while maintaining stable flight. In this paper, we propose DuctAM, a compact aerial manipulation platform that enhances horizontal force capability for push-and-pull interactions using two ducted fans integrated along the quadrotor interaction axis. An attitude-force decoupled control scheme enables controllable horizontal forces without requiring large attitude changes. Extensive real-world experiments are conducted to validate the DuctAM. Figure-eight trajectory tracking experiments demonstrate stable flight and accurate motion control in both quad and duct modes. Force-measurement experiments quantify the decoupled longitudinal force capability of DuctAM. Finally, representative push-and-pull interaction tasks, including cart pushing, door closing, and drawer opening, verify the practical effectiveness of DuctAM. The results show that DuctAM achieves significantly improved horizontal interaction force capability while maintaining stable flight compared with conventional UAVs.
- Abstract（参考訳）: 無人航空マニピュレータ (Uncrewed Aerial Manipulator, UAM) は、無人航空車両 (Uncrewed Aerial Vehicles, UAV) の能力を知覚から物理的相互作用まで拡張する。
様々な空中相互作用の中で、プッシュ・アンド・プル操作は、安定飛行を維持しながら持続的な水平力を必要とする基本的な操作プリミティブである。
本稿では,2つのダクトファンをクオータの相互作用軸に沿って集積した,プッシュ・アンド・プル相互作用のための水平力機能を実現する,コンパクトな空中操作プラットフォームであるDctAMを提案する。
姿勢-力分離制御方式は、大きな姿勢変化を必要とせず、制御可能な水平力を可能にする。
DuctAMを検証するために、大規模な実世界の実験が行われた。
図8軌跡追跡実験は、クアッドモードとダクトモードの両方で安定した飛行と正確な運動制御を示す。
力測定実験は、DctAMの非結合長手力能力を定量化する。
最後に、カート押し、ドア開閉、引き出しの開口など、プッシュ&プル操作の代表的なタスクについて、DctAMの実用性を検証する。
その結果,DctAMは従来のUAVに比べて安定飛行を維持しつつ,水平相互作用力を大幅に向上できることが示唆された。
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