Geranos: a Novel Tilted-Rotors Aerial Robot for the Transportation of Poles

要約

困難な地形では、アンテナやケーブルカーのマストのような構造物を建設する場合、ヘリコプターを使ってロープで荷を運ばなければならないことが多い。風の影響で荷が揺れると位置決めの精度が落ちるため、地上作業員による正確な手作業が必要になる。そのため、地上作業員による正確な位置決めが必要となり、コストと負傷のリスクが増大する。このパラダイムに挑戦するため、私たちは、空中輸送と組み立てを強化するために設計された特殊なマルチローター無人航空機（UAV）であるジェラノスを発表します。ジェラノスは、垂直ポールの正確な位置決めにおいて卓越した能力を発揮し、荷物の運搬と精度の革新的な統合によってこれを実現しています。そのユニークなリング設計は、高いポール慣性の影響を緩和し、軽量な2つの部分からなる把持機構は、能動的な力を加えることなく確実な荷物の取り付けを保証します。重力に対抗する4つの主プロペラと、横方向の精度を高める4つの補助プロペラにより、ジェラノスはホバリング前後の包括的な位置・姿勢制御を実現します。アンテナ／ケーブルカー・マストの設置を模した実験的デモンストレーションでは、人間の手作業を必要とせず、5cm以下の驚くべき設置精度でポール（3kg、長さ2m）を積み重ねるジェラノスの能力を紹介しています。

要約(オリジナル)

In challenging terrains, constructing structures such as antennas and cable-car masts often requires the use of helicopters to transport loads via ropes. The swinging of the load, exacerbated by wind, impairs positioning accuracy, therefore necessitating precise manual placement by ground crews. This increases costs and risk of injuries. Challenging this paradigm, we present Geranos: a specialized multirotor Unmanned Aerial Vehicle (UAV) designed to enhance aerial transportation and assembly. Geranos demonstrates exceptional prowess in accurately positioning vertical poles, achieving this through an innovative integration of load transport and precision. Its unique ring design mitigates the impact of high pole inertia, while a lightweight two-part grasping mechanism ensures secure load attachment without active force. With four primary propellers countering gravity and four auxiliary ones enhancing lateral precision, Geranos achieves comprehensive position and attitude control around hovering. Our experimental demonstration mimicking antenna/cable-car mast installations showcases Geranos ability in stacking poles (3 kg, 2 m long) with remarkable sub-5 cm placement accuracy, without the need of human manual intervention.

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