-
微信號:youuav
關(guān)注官方微信
m.youuav.com手機掃碼看新聞
-
- 添加收藏
- 關(guān)于我們
無人機整機
無人機配件
無人機服務(wù)
設(shè)備與工具
自主無人機在飛行時遇到障礙會減速以免它們撞到未被檢測到的物體中。但是這種減速對于執(zhí)行時間敏感任務(wù)的無人機（例如在茂密的森林中執(zhí)行搜索和救援任務(wù)）并不理想。
此前，麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種軌跡規(guī)劃模型，該模型可以幫助無人機以高速度飛過以前未開發(fā)的區(qū)域，同時保持安全。
該模型被恰當(dāng)?shù)孛麨椤癋ASTER”，它在不考慮安全性的情況下，估計了從無人機從起點到無人機無法看到的所有區(qū)域的最快路徑。但是，隨著無人機的飛行，該模型會連續(xù)記錄無碰撞的“后備”路徑，這些路徑與該快速飛行路徑略有偏離。當(dāng)無人機不確定某個特定區(qū)域時，它會繞過備用路徑并重新規(guī)劃其路徑。因此，無人機可以沿著最快的軌跡高速航行，同時偶爾會稍微減速以確保安全。
“我們一直想獲得最快的路徑，但我們并不總是知道這個最快的路徑是安全的。如果我們的無人機沿著這條最快的道路前進，一旦發(fā)現(xiàn)問題就需要制定后備計劃。我們獲得了可能不安全的更高速度的軌跡和完全安全的慢速軌跡。首先將兩條路徑結(jié)合在一起，但隨后一條路徑會降低性能，而另一條路徑會保障安全。
在森林模擬中，虛擬無人機繞著代表樹木的圓柱體航行，F(xiàn)ASTER動力的無人機安全完成的飛行路徑比傳統(tǒng)模型快兩倍。在現(xiàn)實生活中的測試中，由FASTER驅(qū)動的無人駕駛飛機在大房間中的紙板箱周圍進行操作，其速度達到了每秒7.8米。研究人員說，基于重量和反應(yīng)時間，將可以知道無人機飛行速度的極限。
分割路徑
無人機使用相機將環(huán)境捕獲為體素，即根據(jù)深度信息生成的3D立方體。無人機飛行時，每個檢測到的體素都被標記為“自由已知空間”和“被占用已知空間”，其余環(huán)境是“未知空間”。
FASTER利用所有這些領(lǐng)域來計劃三種類型的軌跡-“整體”，“安全”和“承諾”。整個軌跡是從起點A到目標位置B，經(jīng)過已知和未知區(qū)域的整個路徑。為此，“凸分解”是一種將復(fù)雜模型分解為離散成分的技術(shù)，可以生成重疊的多面體，以對環(huán)境中的這三個區(qū)域進行建模。使用一些幾何技術(shù)和數(shù)學(xué)約束，模型使用這些多面體來計算最佳整體軌跡。
安全軌跡
同時，該模型計劃了安全軌跡。它沿著整個軌跡的某個地方繪制了一個“救援”點，該點表示無人機根據(jù)其速度和其他因素繞道而行的路線。為了找到安全的目的地，它會計算覆蓋自由已知空間的新多面體。然后，在這些新的多面體內(nèi)部找到一個點?；旧?，無人駕駛飛機會停在安全的地方，但要盡可能靠近未知空間，從而可以快速高效地繞行。
承諾軌跡
提交的軌跡包括整個軌跡的第一個間隔以及整個安全軌跡。但是該第一間隔與安全軌跡無關(guān)，因此不受安全軌跡所需的制動的影響。
無人機一次計算一條完整的軌跡，同時始終跟蹤安全軌跡。但是它有一個時間限制：到達救援點時，它必須已經(jīng)成功計算出了已知或未知空間中的下一條完整軌跡。這樣，它將繼續(xù)遵循整個軌跡。否則，它將轉(zhuǎn)移到安全軌跡。這種方法使無人機能夠沿著既定的軌跡保持高速，這是實現(xiàn)高整體速度的關(guān)鍵。
對于所有工作，研究人員設(shè)計了無人駕駛飛機非?？焖俚靥幚硭杏媱潝?shù)據(jù)的方法，這具有挑戰(zhàn)性。例如，由于地圖變化如此之大，因此賦予每個已承諾軌跡的時間限制最初會發(fā)生巨大變化。這在計算上的成本很高，并且減慢了無人機的飛行計劃，因此研究人員開發(fā)了一種方法來快速計算沿軌跡的所有間隔的固定時間，從而簡化了計算。研究人員還設(shè)計了減少無人機繪制周圍環(huán)境所需的多面體數(shù)量的方法。這兩種方法都大大增加了計劃時間。
Waymo的軟件工程師Sikang Liu說：“如何提高飛行速度和保持安全性是無人機的運動計劃中最困難的問題之一?！边@項工作通過增強現(xiàn)有的軌跡生成框架為解決這一問題提供了很好的解決方案，在軌跡優(yōu)化管道中，時間分配始終是一個棘手的問題，可能會導(dǎo)致收斂問題和不良行為，本文通過一種新穎的方法解決了這一問題。 ……這可能是該領(lǐng)域的有見地貢獻?！?/p>
研究人員目前正在制造帶有螺旋槳的大型FASTER無人機，螺旋槳旨在實現(xiàn)穩(wěn)定的水平飛行。傳統(tǒng)上，無人機在飛行時需要滾動和俯仰。但是，這種定制無人機將在各種應(yīng)用中保持完全平坦。
在美國國防部的支持下開發(fā)的FASTER的潛在應(yīng)用可能是改善森林環(huán)境中的搜救任務(wù)，這對自動無人機提出了許多挑戰(zhàn)。并且在未來未知的環(huán)境也遠不止森林而已，因此確實需要更敏捷的無人機。
2025-08-26 13:49
2025-07-25 08:53
2025-07-25 08:50
2025-07-24 09:07
2025-07-24 09:05
2025-07-23 09:24
2025-07-23 09:22
2025-07-22 09:24
2025-07-22 09:22
2025-07-21 13:36
