Cette thèse aborde l’étude de véhicules aériens autonomes interagissant d’une façon active avec l’environnement, en portant une attention particulière au développement des techniques de modélisation, de conception, et de stratégies de commande appropriées pour ces systèmes. L’étude de ces systèmes étant intrinsèquement complexe et relativement récente, de nouvelles techniques sont nécessaires pour : i) mieux décrire la dynamique du véhicule aérien et ses contraintes d’actionnement ; ii) concevoir efficacement de nouveaux prototypes aériens dotés de propriétés particulières de dextérité et de résilience ; iii) garantir un contrôle stable pendant les opérations sans contact malgré les contraintes d’actionnement ; et iv) préserver la stabilité du système pendant la phase de contact avec l’environnement tout en garantissant l’accomplissement de la tâche de manipulation. Cette thèse explore de nouvelles stratégies pour surmonter, dans une certaine mesure, les problèmes de sous-actionnement des véhicules traditionnels, conçus avec les hélices orientées dans une même direction. L’objectif de cette thèse est d’enrichir les résultats théoriques préliminaires sur de nouvelles plateformes et, en outre, de contribuer au développement de systèmes robotiques aériens réels plus appropriés aux moyens de manipulation améliorés et adaptés aux tâches d’interaction physique aérienne. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet européen H2020 AeroArms, dont le but est de développer des systèmes robotiques aériens dotés de capacités de manipulation avancées à appliquer dans les domaines de l’inspection et de la maintenance industrielles. Par conséquent, l’impact sur l’industrie joue ici un rôle important.629.8