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国外研发出微型无人机 配备有光学传感器 能高效地探索环境

时间:2021-01-18 02:31:37

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国外研发出微型无人机 配备有光学传感器 能高效地探索环境

提起无人机,人们印象中往往是那种单体大型无人机,其实,在探索环境的时候,单体无人机的效率并不是很高,反倒是小型无人机群的效率会比较高。因此,国外就有科学家研究出了一种配备光学传感器的微型无人机,这种无人机不仅成本低廉,还有很强的探索能力,可以用于救援工作。

这种微型无人机上装有惯性测量单元、光学流量计算机鼠标传感器,因为这种无人机的体型很小,因此它上面装备的传感器也是最小的。其中惯性测量单元是由加速度计和陀螺仪组成的,加速度计能测无人机体的加速度信号,陀螺仪则可以测量无人机相对于导航坐标系的角速度信号,有了这两个参数,就能推测出无人机的姿态,为控制无人机提供必要的参数。

另外,这种微型无人机上还装有激光,这个激光有5束,其中4束被设置成十字形,分别指向无人机的前后左右,能测量无人机在这4个方向上与障碍物的距离,避免无人机出现撞墙的惨剧。而第5束激光比较特殊,这一束激光是指向下方的,用来测量无人机在水平方向上的速度。有了这些激光和传感器,无人机就初步具备了独自探索陌生环境的能力。

虽说配备了这些元件的无人机在硬件上具备了探索环境的能力,但是如何高效的探索仍然是一个问题,这就需要用人工智能来安排每个无人机的具体路线。在目前的算法下,6台这样的微型无人机就可以在6分钟里探索一个40×12米区域内80%的空间。这个效率是很恐怖的,普通大型单体无人机根本做不到这一点。因此,这也意味着微型无人机群在探索环境上的确有很大的优势,如果用它们来进行搜救工作的话,效率肯定比普通无人机更高,救出人的几率也会增加不少。

除了效率上的优势,用无人机群进行搜救还有一个好处,那就是当其中一台无人机找到救援对象,但是由于硬件故障不能飞回去,将拍摄到的图像交给负责救援的工作人员时,它可以与跟它一起出任务的无人机通信,将这个图像发给其他无人机,然后由其他无人机带回图像。这样一来,就能降低因为无人机出现故障,导致救援工作失败的几率。小编觉得,再好的无人机都有发生故障的概率,关键看发生故障之后有没有备选方案,能否继续完成任务。用这种微型无人机群搜救,就不用担心单个无人机出现故障,对搜救工作来说有很大的意义。

当然了,你可能会问,如果派出大量无人机去探索空间,它们会不会撞上呢?毕竟人类都经常发生交通意外,对没有智慧的无人机来说似乎撞上的几率就更高了。其实,科学家们早就考虑到这种情况了,因此科学家们在每台执行任务的微型无人机上都安装了一个无线通信芯片。这些芯片会彼此通信,当无人机离得近的时候,信号强度就会变强,这时候无人机就需要远离这个信号来源的方向。通过这种方法,无人机就能避免碰撞,并且不需要很多计算量。

总的说来,这种配备了光学传感器的微型无人机的出现,意味着人们以后进行空间探索和搜救工作的时候会容易许多。不过小编觉得,这种微型无人机仍然存在改进的空间,目前它只能通过拍摄的图像告知工作人员目标物所在,如果能通过一定的方式把前往目标物的路径展示出来,那么搜救的效率还会更高一些。

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