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完全自主地探索和映射未知信息是商用无人机的尖端功能

2021年07月29日 唐山机械设备网

完全自主地探索和映射未知信息是商用无人机的尖端功能

无人机的自主性越来越令人印象深刻,但是我们已经开始达到难以在现有功能上进行改进的地步。诸如Skydio之类的公司正在出售(廉价!)商用无人机,这些无人机在跟踪您的同时可以快速动态地绕过障碍物进行路径规划,这非常了不起,它还可以自动创建结构的3D地图。

在这两种情况下,都有人间接参与其中,要么说“跟我来”,要么“描绘出这件事”中国机械网okmao.com。换句话说,自主飞行的水平很高,但是高层规划仍然需要一定的人员。对于Skydio所做的事情,这完全是正确的方法。

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Exyn是一家总部位于宾夕法尼亚大学GRASP实验室的无人机公司,一直在开发用于检查大型非结构性空间(如矿山)的无人机。这是一个极具挑战性的环境,它被GPS限制,黑暗,多尘且危险,仅举几个挑战。

尽管Exyn的配备了激光雷达的无人机已经自治了一段时间,但它们现在完全可以在没有任何人类高层计划的情况下运行。在Exyn称为4A级的这种自治级别上,操作员只需定义要映射的无人机的体积,然后从起飞到着陆,无人机将有条不紊地探索整个空间并自行生成高分辨率的地图,甚至如果它远远超出了通讯范围,则应这样做。

让我们具体说明“ 4A级”自治的含义,因为到目前为止,还没有真正确定无人机的自治级别。突然有无人机的自治级别的原因是因为Exyn继续前进并发明了一些。公平地说,Exyn从SAE自治级别获得了灵感,因此这里肯定有一些先例,但是仍然需要记住,整个系统目前只是Exyn自己想出并应用于自己的东西系统。至少他们确实考虑了很多,您可以在此处阅读有关整个内容的白皮书。

Exyn自治级别更大的版本 在这里。

究竟什么Exyn在做两件事情:他们的无人驾驶飞机,它带有灯,GoPro的,一些巨大的计算能力,甚至更加庞大的电池,和一个旋转Velodyne激光雷达,能够给人类操作员或真的任何形式的完全独立运作在所有外部输入。没有GPS,没有基站,没有通讯,空间,没有什么事先没有了解。

你告诉你希望它映射的无人机,它会起飞,然后自己决定在哪里以及如何探索,它在,构建了一个肮脏的高分辨率激光雷达地图,因为它去,不断扩大该地图的空间直到它运行未探测区域,在这一点,它会跟着地图回家,土地本身的出来。“

当我们正在执行的探索,” Exyn首席技术官詹森Derenick告诉我们,“我们正在做的是找到可见和探索空间与未知空间之间的边界。

然后,我们计算的观点的候选人,这是沿边界位置,我们可以推断出我们的传感器能??有多少潜在的信息获取,然后系统会选择一个与看到尽可能多的环境下尽可能的最有机会。”

高达2米飞/ S,Exyn的无人机可以探索16000000立方米在一个单一的飞行(大约九卷的足球场值),如果你希望它探索面积比大,它可以回去了更多回合的电池置换后。

明白了,不过,这是什么无人机的自主性的限制是很重要的。我们被告知,它可以感知的东西像电源线,虽然可能不是缩小喜欢钓鱼丝。迄今它不是一个问题,因为它是一个“病态”障碍物的东西是不正常的一个例子,如果它被专门放在那里,拧您通常只会遇到。

动态障碍物(如人或车辆)以步行速度移动也很好。灰尘有时可能非常棘手,尽管无人机可以识别在空气中的灰尘过量,它会更新其地图稍等片刻,然后对尘埃落定。

Exyn无人机

完全无需人工干预的系统的商业应用非常清楚,它能够自动生成几乎不受约束的空间的详细激光雷达图。但是我们最兴奋的是潜在的搜索和救援用例,尤其是当Exyn开始让多架无人机协同合作时。

您可以想象这样一种情况,您需要在山洞或地雷中找到一个迷路的人,然后在入口处卸下几架无人机,告诉他们“去探索,直到找到一个人”,然后让他们去做。他们的事。

要做到这一点,不过,Exyn将需要添加的了解自己的系统,这是他们现在正在开发一些附加的水平,Derenick说。这意味着双方的了解哪些对象,以及推理他们,这可能意味着什么对象在一个更抽象的意义上代表以及之类的东西动态障碍物怎么可能会移动。

自主汽车不得不经常做到这一点,但对于严重的尺寸和功耗约束的无人机,这是一个更大的挑战,而是一个我敢肯定Exyn会弄清楚。