弹性形态设计的 Bumper Drone：用于空中物理交互

空中机器人正从规避障碍物演变为利用环境接触相互作用进行导航、探索和操作。 在此类空中物理交互中处理不确定的未知目标接触力的关键挑战，通常需要精确的感知和主动控制。我们提出了一个配备弹性角 horn 的无人机平台，使其能够实现 touch-and-go 运动——一种自调节、连续的碰撞运动，使无人机能够在不依赖主动障碍规避的情况下保持靠近墙面。它利用环境相互作用作为一种形体控制方式，其中低级稳定和近障碍导航从无人机-障碍物系统类似于质量-弹簧-阻尼系统的被动动态响应中涌现。实验表明，弹性角 horn 能够吸收冲击能量，同时维持车辆稳定，使俯仰振荡减少38%，与刚性角 horn 配置相比。较低的角 horn 布局可将俯仰振荡约降低54%。此外，装配弹性角 horn 的平台还演示了与静止物体的稳定、持续接触，依赖标准姿态 PID 控制器。