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當(dāng)其中一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)失效時(shí)，如何讓無(wú)人機(jī)繼續(xù)飛行？

2021-01-15 08:46 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：環(huán)球創(chuàng)新智慧 來(lái)源：環(huán)球創(chuàng)新智慧
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導(dǎo)讀：據(jù)瑞士蘇黎世大學(xué)（UZH）官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，該校與荷蘭代爾夫特理工大學(xué)找到了一個(gè)方法，讓無(wú)人機(jī)在一個(gè)旋翼突然失效后，可以利用機(jī)載攝像頭的信息在空中繼續(xù)...

導(dǎo)讀：據(jù)瑞士蘇黎世大學(xué)（UZH）官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，該校與荷蘭代爾夫特理工大學(xué)找到了一個(gè)方法，讓無(wú)人機(jī)在一個(gè)旋翼突然失效后，可以利用機(jī)載攝像頭的信息在空中繼續(xù)自主飛行。

背景即使其中一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，商用飛機(jī)仍然可以輕松地繼續(xù)飛行，這一點(diǎn)通常會(huì)讓焦慮的乘客感到安心。但是對(duì)于擁有四個(gè)螺旋槳的無(wú)人機(jī)（也就是所謂的四旋翼飛行器）來(lái)說(shuō)，一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障就會(huì)造成較大的影響。只有三個(gè)旋翼工作的情況下，無(wú)人機(jī)會(huì)喪失穩(wěn)定性，不可避免地墜毀，除非啟動(dòng)緊急控制策略。

（圖片來(lái)源：UZH）

創(chuàng)新近日，瑞士蘇黎世大學(xué)（UZH）與荷蘭代爾夫特理工大學(xué)為解決這一問(wèn)題找到了一個(gè)方法：在一個(gè)旋翼突然失效后，可以利用機(jī)載攝像頭的信息來(lái)穩(wěn)定無(wú)人機(jī)，讓它在空中繼續(xù)自主飛行。技術(shù)蘇黎世大學(xué)機(jī)器人和感知小組負(fù)責(zé)人 Davide Scaramuzza 表示：“當(dāng)一個(gè)旋翼發(fā)生故障時(shí)，無(wú)人機(jī)就會(huì)像芭蕾舞演員一樣開(kāi)始自旋。這種高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)控制器失效，除非無(wú)人機(jī)能夠獲得非常精確的位置測(cè)量信息?！睋Q句話(huà)說(shuō)，一旦開(kāi)始自旋，無(wú)人機(jī)就無(wú)法再評(píng)估其在空間中的位置，最終墜毀。

（圖片來(lái)源：UZH）

解決這個(gè)問(wèn)題的方法之一是通過(guò)GPS為無(wú)人機(jī)提供參考位置，但是在很多地方，GPS信號(hào)都無(wú)法獲取。在他們的研究中，研究人員首次不依賴(lài)GPS解決了這個(gè)問(wèn)題，而是采用來(lái)自不同種機(jī)載攝像頭的可視信息。

（圖片來(lái)源：UZH）

研究人員為他們的四旋翼飛行器配備了兩種攝像頭：標(biāo)準(zhǔn)攝像頭和事件攝像頭，前者以固定速率每秒記錄幾次圖像，后者基于獨(dú)立的像素，這些像素只有當(dāng)它們檢測(cè)到到達(dá)它們的光線(xiàn)變化時(shí)才會(huì)被激活。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的算法結(jié)合了兩個(gè)傳感器的信息，并利用它來(lái)跟蹤四旋翼飛行器相對(duì)于周?chē)?a href="http://www.hldxsj.cn/sell/search.php?keyword=%E7%8E%AF%E5%A2%83" title="環(huán)境" target="_blank">環(huán)境的位置。這使得機(jī)載計(jì)算機(jī)能夠在只有三個(gè)旋翼的無(wú)人機(jī)飛行以及自旋時(shí)控制它。

（圖片來(lái)源：UZH）

研究人員發(fā)現(xiàn)，這兩種攝像頭在正常光線(xiàn)條件下都表現(xiàn)良好。Scaramuzza 實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員、論文第一作者 Sihao Sun 表示：“然而，當(dāng)照度降低時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)攝像頭開(kāi)始經(jīng)歷運(yùn)動(dòng)模糊，最終使無(wú)人機(jī)迷失方向并墜毀，而事件攝像頭在極低的光線(xiàn)下也能很好地工作?！眱r(jià)值

這項(xiàng)研究解決的問(wèn)題是很有價(jià)值的，因?yàn)樗男盹w行器開(kāi)始變得廣泛應(yīng)用，并且旋翼失效有可能造成事故。研究人員相信，這項(xiàng)工作可以在GPS信號(hào)微弱或者缺失的所有區(qū)域，改善四旋翼飛行器的飛行安全性。

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