xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

2017/5/4 11:26:39

无人机可以感应方向?没错,苏黎世联邦理工学院的一个小组科研人员成功做了AscTec Firefly无人机在陌生环境中自动创建3-D地图的实验。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

对于商业无人机运营者的好消息

商业无人机开始被应用于监测石油钻塔和庄稼等任务。但尽管这样,飞机仍然需要飞行技艺精湛的飞行员,甚至使用预制地图或通过无线连接访问数据的半自动的飞机也有这样的需要。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

智能性更高的无人机应付复杂的环境情况

来自苏黎世联邦理工学院的研究人员正在努力使无人机独立性更强。他们已经证明,在非常有限的人工操作基础上,小型的无人机可以在陌生环境中自动创建3-D地图,然后规划出自己的路线,同时绕过障碍物。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

“这是我们第一次我们可以把地图测绘、再定位(即在地图上找到无人机)和规划飞行路径的任务都在飞机上完成,”该项目研究员麦克布里说。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

软件与传感器的结合使得部署无人机完成监测石油钻塔这样的任务变得更容易。目前情况下,无人机公司需要人工飞行来使无人机测绘地图。由于接下来的监测,无人机可以自主完成任务了。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

无人机的需求:深度相机、传感器和高级算法

苏黎世团队使用一公斤重的小型四旋翼飞机,AscTec Firefly,配置立体照相机和传感器来汇报速度、方向和重力。他们在一个曾经的工厂中飞行来测试软件,工厂的环境复杂,有大型的管道和其他工业设备。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

无人机在一个新的空间中首次启动时,需要一些人工帮助。当操作人员在新环境中试飞时,无人机的软件通过使用相机拍下的图片,对于来自运动和方向感应器的数据对比,开始建立3-D地图。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

相机拍下的深度图像用于创建3-D地图;无人机不能飞到的地点被封锁。一旦地图完成,无人机就可以规划出到达任何可能目标地点的最直接路线,并且可以绕过地图中的障碍。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

第一次全自主机载测试

“在之前个体测绘和感应器技术有过应用,但是这两种技术没有一起运用在机载无人机上。”德国弗赖堡大学的教授沃尔夫拉姆伯加德说。“这次的尝试使科技离探测监测任务的实际应用更近了,”他说。一篇关于新系统的论文于上月已经发表在智能机器人系统国际会议上(International Conference on Intelligent Robots and Systems)。伯加德是论文审理委员会的主编。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

不过,把所有的地图测绘功能集成到一架小型无人机上价格不菲。由于飞机装载了计算机和感应器,试验中无人机可以停在空中的时间只有7分钟,但在无额外装载的情况下,飞机可以停留的时间是15分钟。布里表示,接下来的设计改进意味着停留时间短这一点并不是一个太大的问题。上市后的更新的无人机,会在同样有效载荷的前提下,达到20分钟左右的飞行时间。

xcrrft无人飞行器 AscTec Firefly无人机是如何实现自动驾驶飞行技术的

Ascending科技公司的新型AscTec Neo无人机将于2016年第三季度上市。它具有最大2千克载荷能力,而且可以提供最长26分总的飞行时间(实际时间取决于具体载荷与环境)。详情可参考AscTec Neo具体性能列表。