Design and Control of an Omnidirectional Aerial Robot with a Miniaturized Haptic Joystick for Physical Interaction

要約

完全に作動する空中ロボットは、過去数年にわたり、空中物理的インタラクション (APhI) における優位性を証明してきました。
この研究では、空中遠隔操作のための最小限のセットアップを提案し、これらのテクノロジーのアクセシビリティを向上させます。
4-DoF 触覚フィードバックを備えた 6-DoF ジョイスティックの設計と制御が詳細に説明されています。
これは、APhI 用の標準リモート コントローラー (RC) フォーム ファクターを備えた最初の触覚デバイスです。
ハプティックデバイスを小型化することで、触覚によるRCを強化し、身体意識を高めます。
目標は、安全な APhI の実行を支援するために、オペレーターに視覚と聴覚以外の特別な感覚を与えることです。
著者の知る限り、これは各単軸入力コマンドを分離できる最初の遠隔操作システムです。
全方向性クアローターでは、新設計により部品点数を削減することで、メンテナンスの簡素化、力と推力の重量比の向上を目指しています。
オープンソースの物理ベースのシミュレーションと成功した予備飛行テストにより、このツールが将来の APhI アプリケーションに有望であることが強調されました。

要約(オリジナル)

Fully actuated aerial robot proved their superiority for Aerial Physical Interaction (APhI) over the past years. This work proposes a minimal setup for aerial telemanipulation, enhancing accessibility of these technologies. The design and the control of a 6-DoF joystick with 4-DoF haptic feedback is detailed. It is the first haptic device with standard Remote Controller (RC) form factor for APhI. By miniaturizing haptic device, it enhances RC with the sense of touch, increasing physical awareness. The goal is to give operators an extra sense, other than vision and sound, to help to perform safe APhI. To the best of the authors knowledge, this is the first teleoperation system able to decouple each single axis input command. On the omnidirectional quadrotor, by reducing the number of components with a new design, we aim a simplified maintenance, and improved force and thrust to weight ratio. Open-sourced physic based simulation and successful preliminary flight tests highlighted the tool as promising for future APhI applications.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google