無人機配方向傳感器可如何實現(xiàn)自行創(chuàng)建地圖+規(guī)劃路線？

商用無人機已經(jīng)開始用來執(zhí)行一些任務，比如監(jiān)測石油鉆臺和莊稼，不過這些任務的完成除了需要無人機本身以外，還需要技術精湛的地面操作員，以及使用預裝的地圖或通過無線連接獲取的數(shù)據(jù)。

目前，蘇黎世瑞士聯(lián)邦技術研究所正在開發(fā)一種更為“獨立”的無人機。他們已經(jīng)向外界展示了一種小型無人機，它可以在陌生環(huán)境建中無需太多人工操作就可以自行創(chuàng)建3D地圖，然后根據(jù)周圍環(huán)境和障礙物自行規(guī)劃自己的飛行路線圖。

“這是我們第一次展示全自動導航無人機，它可以自行規(guī)劃它的飛行路線。”參與該項目的研究員邁克爾•布里(Michael Burri)表示。通過將軟件和感應器相結合，就能很容易地讓無人機執(zhí)行任務，比如監(jiān)測石油鉆井平臺。

蘇黎世瑞士聯(lián)邦技術研究所團隊使用了一架重量不足1千克的四翼無人機AscTec Firefly， 并配置了一個攝像頭和傳感器，用來反饋速度、方向和重力。他們讓AscTec Firefly無人機飛入一片曾是工業(yè)區(qū)的場地，并設置了一些大型管道和其他工業(yè)設備。

在新的環(huán)境中，無人機需要一些人工幫助來起飛。不過，當操作員操控無人機在圍繞新環(huán)境探索性飛行時，無人機攜帶的軟件通過對比來自其運動和方向傳感器獲取的數(shù)據(jù)和攝像頭所拍攝的圖片來為自己創(chuàng)建3D地圖。

來自攝像頭的深度圖片用來創(chuàng)建3D地圖，無人機無法飛行的區(qū)域會被粗略描繪。一旦完成地圖，無人機就可以規(guī)劃自己可以直接飛往的目的地路線圖，并可以圍繞在地圖已標注出來的障礙物飛行。

事實上，此前這種獨立創(chuàng)建地圖和傳感器技術已經(jīng)出現(xiàn)過，但是并沒有完全應用在無人機上。德國弗萊堡大學沃爾弗拉姆 •伯加德(Wolfram Burgard)表示：“這項技術能夠讓無人機在監(jiān)測和監(jiān)控領域的應用變得更現(xiàn)實。”有關這套新系統(tǒng)的論文已經(jīng)在上月舉行的智能機器人和系統(tǒng)國際會議上發(fā)表，而伯加德就是這篇論文評審委員會總編輯。

不過，將這種地圖創(chuàng)建功能賦予小型無人機身上，是需要付出代價的，由于攜帶帶了計算機和傳感器，因此這類用于測試的無人機只能在空中最多飛行7分鐘，如果沒有這些多余的“體重”，則可以在空中飛行15分鐘。

不過，布里表示，在對無人機設計做出改進后，這將不是一個大問題。目前市場上出現(xiàn)最新無人機在相同體重下，飛行時間能夠控制在20分鐘左右。

布里和他的其他研究員現(xiàn)在正在為這類無人機開發(fā)一項新的功能：讓無人機能夠躲避地圖上并未出現(xiàn)的移動物體(比如人或者運動的設備)的撞擊。