The interest of the research community in studying Unmanned Aerial Vehicles (UAV) have increase greatly in teh last decade. Due to advancements on sensors ans batteries, those aerial robots became more accessible by the day. However, they are mostly destined to passive applications, such as surveillance and inspection, and to never physically interact with the environment. Aerial manipulation is a relatively new area that exploits the idea of using aerial robots fos tasks that demands physical interaction. This work presents three scenarios in aerial manipulation from the control perspective, and two of them are studied in depht. For the first scenario, it is investigated the possibilities and challenges of aerial manipulation pick-and-placing tasks based on Force and Torque (F/T) sensory feedback. A framework os proposed based on the feedback compensation of internal and external efforts measured by a six-axis F/T sensor, placed between the UAV and a robotic arm attached below it. An attitude controller that compensates for the sensed torques and a novel position controller are presented. For the second scenario, a control framework is proposed in order for the aerial manipulator to compensate generalized 3D forces applied at its end-effector. In this case, the system considered is composed of a UAV and one Degree of Freedom actuated rod. The frameworks capabilities are evaluated on simulations done with the MuJoCo physics engine. The proposed system could be useful on situations and tasks that are too risky for humans, such as working in high altitudes, or in hazardous ambients, as in nuclear power plants.

O interesse da comunidade científica em estudar Veículos Aéreos não Tripulados ou Unmaned Aerial Vehicles (UAV) aumentou muito na última década. Como consequência dos avanços em sensores e baterias, esses robôs aéreos ficam cada vez mais acessíveis. Entretanto, eles são, em sua maioria, destinados a aplicações passivas, como vigilância e inspeções, e nunca interagindo fisicamente com o ambiente. Manipulação Aérea é uma área nova que explora a ideia de usar robôs aéreos para tarefas que demandam interação física. Neste trabalho são apresentados três cenários em Manipulação Aérea dados pela perspectiva de controle, dos quais os dois primeiros são estudados aqui. Para o primeiro cenário são investigadas e estudadas as possibilidades e desafios de tarefas de pick-and-placing em Manipulação Aérea baseada no feedback de sensores de força e torque. É proposto um framework baseado na compensação de esforços internos e externos medidos por um sensor de força e seis eixos, posicionado entre o UAV e um braço robótico fixado embaixo deste. São apresentados um controle de atitude que compensa os torques medidos e um novo controle de posição. Para o segundo cenário um framework de controle é proposto para que um manipulador aéreo compense forças 3D generalizadas aplicadas no sua ponta de ferramenta. Neste caso, o sistema considerado é composto por um UAV e um braço robótico de um grau de liberdade. As capacidades dos frameworks propostos são avaliadas através de simulações feitas com o motor de física MuJoCo. O sistema proposto pode ser útil em situações e tarefas que são muito arriscadas para humanos, como tralhos em altas atitudes ou em ambientes perigosos, como plantas de usinas nucleares.