基于接触感知的空中操作全 Onboard 感知与混合控制
机器人学
2026-03-05 v2
摘要
空中操作(AM)旨在将无人机(UAVs)从被动检查推向接触丰富的任务，如抓取、装配和现场维护。大多数先前的AM演示依赖于外部动作捕获(MoCap)，并强调位置控制进行粗糙交互，限制了可部署性。我们提出了一种基于全 onboard 感知-控制管线，用于接触丰富的AM，实现精确的运动跟踪和受控接触力矩，而无需MoCap。主要组件包括(1)集成接触一致性因子的增强视觉-惯性里程计(VIO)估计器，这些因子仅在相互作用期间激活，紧密住接触框架的不确定性并减少漂移，(2)基于图像的视觉servo控制(IBVS)以缓解感知-控制耦合，以及(3)一种混合力-位移控制器，用于稳定的接触。实验表明，我们的方法仅使用onboard感知即可完成感知到力矩的闭环，实现了66.01%的接触速度估计改进、可靠的目标接近以及稳定的力矩保持，使其可部署、在野外进行空中操作。
引用
@article{arxiv.2602.08251,
title = {Aerial Manipulation with Contact-Aware Onboard Perception and Hybrid Control},
author = {Yuanzhu Zhan and Yufei Jiang and Muqing Cao and Junyi Geng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.08251},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 7 figures. Accepted by ICRA 2026