提升空中机器人滑动性能：非驱动多轮配置的分析与解决方案

空中机器人执行的滑动任务对于检查和简单维修等高空任务（如无损检测和喷涂）具有重要价值。尽管已有各种末端执行器设计用于此类任务，但非驱动轮配置因其滚动能力、机械简单性和轻量化设计而更常被采用。此外，末端执行器中采用非驱动多轮（多个轮子）配置可用于在末端执行器 Tip 中放置额外设备（如传感器和工具）。然而，目前仍缺乏对使用此类末端执行器进行滑动操作中关键接触条件的研究。本文通过深入分析和物理实验，探讨了配备多个非驱动轮的空中机器人进行滑动操作的关键挑战。所得实验数据用于创建能够较好地捕捉现实条件的仿真器。我们从机械设计和控制两个角度提出解决方案，以提高空中机器人滑动性能。从机械设计角度，依据实验数据推导出设计指南。从控制角度，我们引入一种基于压力感知的控制框架，确保即使在滑动机动中也能可靠执行任务。随后使用所构建的仿真器验证并比较了所提出方法的有效性和鲁棒性，尤其是在高风险场景中。