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可以在黑暗中投射光線飛行的無人機

IEEE電氣電子工程師 ? 來源:IEEE電氣電子工程師學(xué)會 ? 作者:IEEE電氣電子工程師 ? 2021-03-30 17:50 ? 次閱讀

Prometheus可以大膽地進(jìn)入禁止人類和其他機器人進(jìn)入的地方。

排查地雷是一項危險的工作。對人類來說,地雷是致命的:容易發(fā)生爆炸,甚至排放有毒氣體。機器人可以去到人類可能窒息的地方,但即使是機器人,也只能在地雷無法從地表進(jìn)入的情況下做這么多。

現(xiàn)在,英國的研究人員在Headlight AI的帶領(lǐng)下,研制出一種可以在黑暗中投射光線飛行的無人機。這架名叫Prometheus的無人機可以通過一個比足球大不了多少的鉆孔進(jìn)入礦井,然后展開雙臂在空曠處飛行。一旦到了那里,它就可以用它的有效載荷掃描設(shè)備繪制地雷地圖,那是人類和機器人目前都無法前往的位置。研究人員希望,這樣能使礦井檢查更快更容易。Prometheus的團隊在11月的《機器人學(xué)(Robotics)》雜志上發(fā)表了他們的設(shè)計。

礦井檢查似乎是一項特別需要注意的特殊任務(wù),舊礦井可能會坍塌,導(dǎo)致地面下沉并損壞附近的建筑物。這是一個影響深遠(yuǎn)的威脅:位于英格蘭東北部的巖土工程公司GeoInvestige估計,英國所有建筑中約有8%面臨著來自該國地表附近數(shù)千座廢棄煤礦中任何一座的風(fēng)險。它也對公路和鐵路等交通運輸構(gòu)成威脅。事實上,Prometheus得到了英國國營鐵路公司(Network Rail)的支持,后者負(fù)責(zé)運營英國的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施。

如此嚴(yán)重的危險意味著舊礦井需要定期檢查。為了進(jìn)入傳統(tǒng)輪式機器人(如DARPA SubT中的機器人)無法進(jìn)入的深度,現(xiàn)如今檢查員們需要在礦井中鉆孔,并將掃描器探入到黑暗中。

但這可能是一個艱難的過程,而且往往毫無結(jié)果。檢查一個礦井的整體可能需要多個鉆孔,但這仍然不足以繪制出完整的圖片。地雷是鋸齒狀,迷宮般的地方,許多空隙可能看不見。此外,許多老礦山的地圖并不完善,所以很難判斷進(jìn)入它們的最佳位置。

Prometheus可以繞過這些挑戰(zhàn)。檢查員可以把Prometheus拴在一個對接裝置上,放在一個鉆孔里。一旦進(jìn)入礦井,無人機就可以脫鉤并四處飛行,使用目前礦井檢查中常見的激光雷達(dá)掃描儀生成未知空洞的3D地圖。Prometheus可以自主地飛越礦井,利用紅外數(shù)據(jù)繪制自己的航向。

還有一些無人機可以在地下飛行,但它們要么太小,無法攜帶相對較重的掃描設(shè)備載荷,要么太大,無法輕易裝下鉆孔。Prometheus的獨特之處在于它能夠折疊手臂,讓它能夠擠壓對手無法擠壓的空間。

西弗吉尼亞大學(xué)機械和航空航天工程教授Jason Gross說,正是這種折疊并進(jìn)入鉆孔的能力使Prometheus與眾不同。Gross稱Prometheus為“一個令人興奮的想法”,但他確實注意到,Prometheus的飛行窗口相對較短,除了掃描之外幾乎沒有其他能力。

研究人員在英國Shrewsbury附近的一個地下室和一個舊礦井進(jìn)行了多次成功的試飛。Prometheus不僅能夠繪制出自己的空間地圖,無人機還能夠在一個未知的區(qū)域繪制自己的航向。

研究人員的下一步,根據(jù)Headlight AI的聯(lián)合創(chuàng)始人Puneet Chhabra所表示,將是測試Prometheus在實際礦井中展開的能力。之后,研究人員計劃在2021年底進(jìn)行全面試飛。

原文標(biāo)題:折疊無人機深入人類禁區(qū) 進(jìn)入雷區(qū)內(nèi)部進(jìn)行排雷

文章出處:【微信公眾號:IEEE電氣電子工程師學(xué)會】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

責(zé)任編輯:haq

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原文標(biāo)題:折疊無人機深入人類禁區(qū) 進(jìn)入雷區(qū)內(nèi)部進(jìn)行排雷

文章出處:【微信號:IEEE_China,微信公眾號:IEEE電氣電子工程師】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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