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HoLoArm:用于碰撞容错四旋机翼飞行的可变形臂部

机器人学 2026-05-26 v1

摘要

人类应用场景中无人机的日益增长使用,凸显了能够存活碰撞并快速恢复的设计需求,以最小化对人类和环境的风险。我们提出 HoLoArm,一种受龙虫翅节节结构启发的具有顺应性臂部的四旋机翼。该设计在保持飞行稳定性的同时,提供了天然的柔韧性和韧性,并通过集成强化学习(RL)控制策略来增强恢复和悬停性能。实验结果表明,HoLoArm 能在任何方向(包括轴向)被动变形,并在冲击方向和程度不同于 0.3-0.6 秒内恢复。该无人机在最高可达 7.6 米/秒的碰撞速度下仍能存活,并能在保持稳定飞行的同时携带 540 克有效载荷。本工作为具有高灵活性和可靠安全性的软型空中机器人进行形态学设计做出贡献,使其能够在狭窄环境和人类共享空间中运行,为未来集成顺应结构与智能控制的全软无人机奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.25790,
  title  = {HoLoArm: Deformable Arms for Collision-Tolerant Quadrotor Flight},
  author = {Quang Ngoc Pham and Jonas Eschmann and Yang Zhou and Alejandro Ojeda Olarte and Giuseppe Loianno and Van Anh Ho},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.25790},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 15 figures, 1 table, Accepted at the IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L) and the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2026