近年來，空中機器人已經變得越來越流行，在各種領域中具有潛在的應用。這些機器人中的許多主要設計用于飛行并從周圍環境收集視覺數據，但是一些機器人還能夠抓住，攜帶甚至組裝物體。

為空中機器人配備先進的物理交互功能可能非常有用，因為它可以讓他們完成更復雜的任務。然而，由于空氣動力學的復雜性，這經常被證明是非常具有挑戰性的，特別是當車輛靠近表面時。

卡西諾大學和南拉齊奧大學，圖盧茲大學和巴西利卡塔大學的研究人員最近推出了一種新的范例，可以實現空中機器人的六維交互控制。在SAGE 國際機器人研究雜志上發表的一篇論文中概述了他們的方法，可以為開發更有效的空中系統鋪平道路，這些系統在空中操縱和物理交互任務中的表現優于現有機器人。

研究人員提出的稱為6-D飛行末端執行器的新范例可以應用于大多數(如果不是全部的話)完全驅動的系統，這些系統能夠跟蹤末端執行器的全姿勢軌跡。在這項研究中，它特別適用于Tilt-Hex，一種新型的航空機器人，可以獨立控制其線性和角加速度。這最終使機器人能夠瞬間抵消在與環境相互作用時遇到的任何扳手。

“通過利用其傾斜的螺旋槳驅動，機器人能夠控制完整的6-D姿勢(獨立的位置和方向)，并使用剛性連接的末端執行器施加全扳手(力和扭矩獨立)，”研究人員解釋說在他們的論文中。“通過導納控制方案實現相互作用，其中外環控制控制所需的導納行為(即相互作用順應性/剛度，阻尼和質量)，并且基于逆動力學的內環確保完整的6-D姿態跟蹤。 “

研究人員開發的范式使用慣性測量單元(IMU)估算了相互作用力 - 增強了基于動量的觀測器。當與已知的機器人算法集成時，它可以實現扳手估計，以及運動和交互控制。有趣的是，這種“集成系統”在其基本配置中不需要力傳感器，即使使用最小的傳感器套件也能工作。

研究人員在一系列實驗中評估了6-D飛行末端執行器范例的有效性，側重于四個案例研究：木質表面上的硬觸及滑動(即滑動表面任務)，傾斜釘入 - 孔任務，導納整形實驗，以及存在時變相互作用力的任務。這些評估產生了非常有希望的結果，證明了即使存在環境不確定性，該方法的多功能性和穩健性。

此外，新的范例被發現在其能力以及可靠性，復雜性和成本方面優于其他空中操縱技術。因此，它可以幫助開發更先進的空中系統，這些系統在操縱和物理交互任務中表現更好。

研究人員在他們的論文中寫道：“未來，我們將通過用完整的機載狀態估計取代動作捕捉系統來尋求系統的完全自治。” “此外，我們將研究工具尖端上的差分接觸力和平臺上的干擾(例如陣風)。”