論文の概要: AeRSoM: An Aerial Rigid-Soft Integrated Manipulator for Contact-Rich Manipulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.28044v1
- Date: Tue, 22 Sep 2026 12:52:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 00:05:18.023244
- Title: AeRSoM: An Aerial Rigid-Soft Integrated Manipulator for Contact-Rich Manipulation
- Title（参考訳）: AeRSoM:Aerial Rigid-Soft Integrated Manipulator for Contact-Rich Manipulation
- Abstract要約: 本稿では,空中操作のための具体的コンプライアンスを実現する,空中剛性ソフト統合マニピュレータ(AeRSoM)について述べる。
提案システムは,完全作動式空中プラットフォーム,剛性ソフトマニピュレータ,可変剛性制御を統合し,安定飛行,適合操作,高精度操作を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.42244925650635
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Contact-rich aerial manipulation remains fundamentally challenging because interaction forces are directly transmitted to the aerial platform, often leading to instability and degraded task performance. While compliant manipulators can mitigate these effects, existing aerial manipulation systems typically struggle to reconcile interaction compliance with manipulation precision. To this end, this article presents an aerial rigid-soft integrated manipulator (AeRSoM) robot that realizes embodied compliance for aerial manipulation. The proposed system integrates a fully actuated aerial platform, a rigid-soft manipulator, and variable-stiffness regulation to simultaneously achieve stable flight, compliant interaction, and precise manipulation. By distributing compliance throughout the manipulation system, the proposed design leverages distributed embodied compliance to passively absorb contact disturbances while preserving sufficient stiffness for task execution. To fully exploit the mechanical design, a composite control framework is developed for precise end-effector trajectory tracking in the presence of uncertainties and external disturbances. Extensive real-world experiments are conducted in representative contact-rich aerial manipulation tasks, including dynamic transmission-line grasping, physical interaction with a wind turbine blade, peg-in-hole, and screwing operations. The results demonstrate that the proposed rigid-soft integration significantly improves interaction robustness and task adaptability while maintaining manipulation accuracy, highlighting that embodied compliance provides a promising design paradigm for enhancing the safety, robustness, and versatility of aerial manipulation.
- Abstract（参考訳）: 接触に富んだ空中操作は、相互作用力が直接航空プラットフォームに伝達され、しばしば不安定性やタスク性能の低下につながるため、基本的には困難である。
コンプライアンス・マニピュレータはこれらの効果を緩和できるが、既存の航空操作システムは操作精度と相互作用コンプライアンスの調整に苦慮している。
そこで本論文では,航空操作の具体的コンプライアンスを実現する航空剛性ソフト統合マニピュレータ(AeRSoM)について述べる。
提案システムは,完全作動式空中プラットフォーム,剛性ソフトマニピュレータ,可変剛性制御を統合し,安定飛行,適合操作,高精度操作を実現する。
操作システム全体にコンプライアンスを分散させることで、分散実施されたコンプライアンスを活用し、タスク実行に十分な剛性を保ちながら、接触障害を受動的に吸収する。
メカニカルデザインを完全に活用するために、不確実性や外乱の存在下での正確なエンドエフェクタ軌道追跡のための複合制御フレームワークを開発した。
大規模な実世界の実験は、ダイナミックトランスミッションラインの把握、風力タービンブレードとの物理的相互作用、ペグインホール、スクリュー操作など、接触に富む航空操作の代表的なタスクで実施されている。
提案手法は, 操作精度を維持しつつ, 相互作用の堅牢性とタスク適応性を著しく向上し, 具体的コンプライアンスが航空操作の安全性, 堅牢性, 汎用性を高める上で有望な設計パラダイムを提供することを示した。
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