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

商用無人機(jī)已經(jīng)開始用來執(zhí)行一些任務(wù)，比如監(jiān)測(cè)石油鉆臺(tái)和莊稼，不過這些任務(wù)的完成除了需要無人機(jī)本身以外，還需要技術(shù)精湛的地面操作員，以及使用預(yù)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(shù)研究所正在開發(fā)一種更為“獨(dú)立”的無人機(jī)。他們已經(jīng)向外界展示了一種小型無人機(jī)，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(dòng)導(dǎo)航無人機(jī)，它可以自行規(guī)劃它的飛行路線。”參與該項(xiàng)目的研究員邁克爾•布里(Michael Burri)表示。通過將軟件和感應(yīng)器相結(jié)合，就能很容易地讓無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)，比如監(jiān)測(cè)石油鉆井平臺(tái)。

蘇黎世瑞士聯(lián)邦技術(shù)研究所團(tuán)隊(duì)使用了一架重量不足1千克的四翼無人機(jī)AscTec Firefly， 并配置了一個(gè)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(jī)飛入一片曾是工業(yè)區(qū)的場(chǎng)地，并設(shè)置了一些大型管道和其他工業(yè)設(shè)備。

在新的環(huán)境中，無人機(jī)需要一些人工幫助來起飛。不過，當(dāng)操作員操控?zé)o人機(jī)在圍繞新環(huán)境探索性飛行時(shí)，無人機(jī)攜帶的軟件通過對(duì)比來自其運(yùn)動(dòng)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(jī)無法飛行的區(qū)域會(huì)被粗略描繪。一旦完成地圖，無人機(jī)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(biāo)注出來的障礙物飛行。

事實(shí)上，此前這種獨(dú)立創(chuàng)建地圖和傳感器技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)過，但是并沒有完全應(yīng)用在無人機(jī)上。德國弗萊堡大學(xué)沃爾弗拉姆 •伯加德(Wolfram Burgard)表示：“這項(xiàng)技術(shù)能夠讓無人機(jī)在監(jiān)測(cè)和監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用變得更現(xiàn)實(shí)。”有關(guān)這套新系統(tǒng)的論文已經(jīng)在上月舉行的智能機(jī)器人和系統(tǒng)國際會(huì)議上發(fā)表，而伯加德就是這篇論文評(píng)審委員會(huì)總編輯。

不過，將這種地圖創(chuàng)建功能賦予小型無人機(jī)身上，是需要付出代價(jià)的，由于攜帶帶了計(jì)算機(jī)和傳感器，因此這類用于測(cè)試的無人機(jī)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(duì)無人機(jī)設(shè)計(jì)做出改進(jìn)后，這將不是一個(gè)大問題。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)最新無人機(jī)在相同體重下，飛行時(shí)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(jī)開發(fā)一項(xiàng)新的功能：讓無人機(jī)能夠躲避地圖上并未出現(xiàn)的移動(dòng)物體(比如人或者運(yùn)動(dòng)的設(shè)備)的撞擊。