Soliro — a hybrid dynamic tilt-wing aerial manipulator with minimal actuators

要約

飛行ロボットで物理的物体に接触して操作する機能により、接触検査、塗装、穴あけ、サンプル収集などの多くの新しい用途が可能になります。
一般に、これらの空中ロボットは、標準的なクアッドローターよりも高い自由度を必要とします。
過作動型全方向 MAV や空中マニピュレーター、VTOL やハイブリッド プラットフォームの研究が活発に行われていますが、この 2 つの概念はまだ組み合わされていません。
私たちは、5DOF 回転翼/固定翼ハイブリッド、チルトローター、分割チルト翼、ほぼ全方向性の航空機ロボットの概念化、特性評価、制御、テストの問題に取り組みます。
当社は、最小限のアクチュエータのセットを備え、従来の制御面やフラップを必要としないエレガントなソリューションを提案します。
このコンセプトは、風洞研究と前方および後方へのトランジションを伴う複数の飛行で検証されています。
固定翼飛行速度は最大 10 m/s に達し、回転翼飛行と比較して出力は 30% 削減されました。

要約(オリジナル)

The ability to enter in contact with and manipulate physical objects with a flying robot enables many novel applications, such as contact inspection, painting, drilling, and sample collection. Generally, these aerial robots need more degrees of freedom than a standard quadrotor. While there is active research of over-actuated, omnidirectional MAVs and aerial manipulators as well as VTOL and hybrid platforms, the two concepts have not been combined. We address the problem of conceptualization, characterization, control, and testing of a 5DOF rotary-/fixed-wing hybrid, tilt-rotor, split tilt-wing, nearly omnidirectional aerial robot. We present an elegant solution with a minimal set of actuators and that does not need any classical control surfaces or flaps. The concept is validated in a wind tunnel study and in multiple flights with forward and backward transitions. Fixed-wing flight speeds up to 10 m/s were reached, with a power reduction of 30% as compared to rotary wing flight.

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