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微型無人機配備光學傳感器和IMU 可進行人員搜救

行業應用 2019年12月09日 08:58:23 來源:傳感器專家網人氣:20072
  【儀表行業應用】據外媒報道,代爾夫特理工大學的研究人員展示了一群配備光學傳感器的微型無人機,它們可以完全自主探索未知環境。這一微型無人機的靈感來源于昆蟲群,它依賴于眾多價格低廉、傳感和計算技術相對有限的機器人,與單個大型無人機相比,這些機器人能夠以更大的速度和效率探索較大的區域。
 
  “實現群體探測的最大挑戰在于無人機的個人智能水平,”參與該項目的博士生金伯利·麥奎爾說。
 
  研究人員首先研究了無人機基本的飛行能力,然后設計了一種方法,以確保無人機不會撞到對方。為此,研究人員讓每架無人機攜帶一個無線通信芯片,然后利用芯片之間的信號強度來避免碰撞,這種方法只需要很少的計算。該項目的主要研究者Guide de Croon解釋:“由于它們非常小,所以它們只配備了小的傳感器。”。
 
  據研究人員介紹,無人機具有由加速度計和陀螺儀組成的慣性測量單元、光學流量計算機鼠標傳感器、以及激光,如微小的指向下方的用來測量無人機的水平速度的激光,另外四個測量到無人機四面的點距離的激光。研究人員解釋說:“激光被設置成十字形,指向前方、后方、左側和右側。我們證明,利用這些傳感器,無人機能夠獨自探索未知環境。”
 
  同時,研究人員進行了實驗項目,在項目中,對無人機配備了攝像頭,并被部署在一個大約40×12米的室內辦公環境中,辦公室內有兩個代表災難場景中受害者的假人。研究人員說:“在實驗中,‘救援’人員可以查看這些圖像,看看環境中是否存在‘受害者’,以及受害者在哪里。”
 
  在六分鐘內,一群六架無人機就能探測到這座建筑的大約80%空間,這對于一架無人駕駛飛機來說是不可能的。此外若一架無人機發現了一名受害者,但由于硬件故障無法帶回圖像,那么另一架無人駕駛飛機將會捕獲受害者圖像并快速傳回給救援人員。
 
  研究人員說:“新導航方法的主要思想是將我們的導航期望降低到極致:我們只要求機器人能夠導航回基站。通過讓每個機器人遵循不同的首選方向,然后再讓他們擴散到環境中。在探索之后,機器人將返回位于基站的無線信標。”
 
  原則上,詳細的地圖非常方便,因為它們允許機器人沿著最佳路徑從地圖上的任何點導航到其他點。但是,在微型機器人上制作這樣一張地圖的成本太高了。雖然提出的錯誤算法導致路徑效率較低,但其優點是可以在微型機器人上實現同樣的目的。
 
  據研究人員透漏,未來無人機可以通過機載處理探測到遇難者,并停留在那里發出大聲鳴叫的聲音,或可以發信號通知群中的其他無人機,并形成從遇難者到基站的鏈條,而救援人員可以跟隨該鏈條。
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