Arrue Ullés, Begoña C.Ollero Baturone, Aníbal2025-02-052025-02-052024-10-04Ruiz Vincueria, F. (2024). Unconventional Aerial Robots and Applications to Space Exploration. (Tesis Doctoral Inédita). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/168243In recent years, technological advancements have enabled the development of a new category of aerial systems known as unconventional aerial robots. These vehicles are designed to overcome the limitations of traditional UAVs, such as issues with safety, efficiency, landing on different surfaces, operation in extreme environments, manipulation, and multimodal capability. The thesis focuses on addressing these limitations to expand the potential uses of aerial robots for various tasks. Thus, it proposes several innovative solutions, such as deformable aerial robots that can change their shape in flight to improve their aerodynamic properties, safety, and efficiency, or even provide the aerial robot with the ability to land on different surfaces or structures using its deformable arms to grasp. Additionally, flapping-wing aerial robots are developed, capable of changing shape for both aerial and aquatic locomotion, allowing operation in multiple environments. These technologies aim to enhance the performance and versatility of UAVs in various missions. Overall, this thesis develops experimental proof-of-concept prototypes, aiming to advance the state of the art and demonstrate the potential use of these uncon-ventional aerial robots in space applications, addressing challenges such as extreme pressure and temperature conditions. Consequently, the thesis also includes experi-mentation within the framework of the MAHD (Mid-Air Helicopter Deployment at Mars) NASA-JPL project, which proposes a novel entry, descent, and landing (EDL) solution for helicopter-only missions on Mars, based on a propulsive jetpack.En los últimos años, los avances tecnológicos han permitido el desarrollo de una nueva categoría de sistemas aéreos conocidos como robots aéreos no convencionales. Estos vehículos están diseñados para superar las limitaciones de los UAV tradicionales, como problemas de seguridad, eficiencia, aterrizaje en diferentes superficies, operación en entornos extremos, manipulación y capacidad multimodal. La tesis se centra en abordar estas limitaciones con el objetivo de ampliar las posibilidades de uso de los robots aéreos para diferentes tareas. Así, esta tesis propone diversas soluciones innovadoras, como robots aéreos deformables que pueden cambiar su forma en vuelo para mejorar sus propiedades aerodinámicas, la seguridad y eficiencia, o incluso dotar al robot aéreo de la capacidad de aterrizar en diferentes superficies o estructuras utilizando sus brazos deformables para agarrarse. También se desarrollan robots aéreos con alas batientes con capacidad para cambiar de forma para la locomoción aérea y acuática, lo que permite operar en múltiples entornos. Estas tecnologías buscan mejorar el rendimiento y la versatilidad de los UAV en diversas misiones. En general, en esta tesis se desarrollan pruebas de concepto experimentales, con el objetivo de avanzar el estado del arte, así como demostrar la posible utilización de estos robots aéreos no convencionales en aplicaciones espaciales, solventando retos como condiciones extremas de presión y temperatura. Así, la tesis también incluye experimentación en el marco del proyecto MAHD (Mid Air Helicopter Deployment at Mars) en desarrollo en NASA-JPL, que propone una nueva solución de entrada, descenso y aterrizaje (EDL) para misiones exclusivas de helicópteros en Marte basada en una mochila propulsora.application/pdf269 p.engAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess