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設(shè)備與工具
無人機網(wǎng)（http://www.hldxsj.cn/）援引外媒消息，近期，一名叫做Nicholas Rehm的全職航空航天工程師，成功地建造了一個DIY自動飛行的無人機，在沒有標準GPS技術(shù)的情況下避開障礙物，這值得起立鼓掌。
Rehm不是自制無人機項目的新手，無論是否有GPS的幫助?？紤]到他日常工作所需的教育和經(jīng)驗，毫無疑問，他的DIY努力往往比典型的業(yè)余工藝要復(fù)雜得多。他的YouTube頁面包含了十多個關(guān)于他如何設(shè)計和組裝他的復(fù)雜無人機的教學(xué)視頻，通常以詼諧的話語來講述這些復(fù)雜過程。
Rehm不僅把他的工作帶回家，而且確實創(chuàng)造了額外的愛的勞動，用他對無人機和其他空中工藝的熱情感染其他人。他在他的視頻頁面上說：“我是一名全職航空航天工程師，但我喜歡在空閑時間研究有趣的飛行項目：無人機、飛機、VTOL，以及兩者之間的一切。我的目標是分享我一路走來所學(xué)到的東西，讓先進的概念不再那么可怕?！?/p>
這正是他在這段視頻中創(chuàng)造的奇跡，該視頻描述了他如何在不使用大多數(shù)無人機上的標準GPS技術(shù)的情況下制作了一架DIY無人機來避開障礙物，甚至不需要連接到外部通信。
Rehm最初的想法是為習(xí)慣的自主導(dǎo)航和避障系統(tǒng)找到一個可行的替代方案。那些系統(tǒng)需要在地圖上輸入預(yù)先計劃好的飛行路線，逐個航點，飛船依次跟隨，直到到達指定目的地。
Rehm在視頻中解釋說：“無人機實際上很笨，它只能從一個點飛到下一個點，對周圍的世界沒有真正的感知，需要有人告訴它每一步該做什么?！睘榱藦浹a這一點，他用谷歌地圖的算法取代了GPS。這些算法與從無人機的機載內(nèi)部測量單元、攝像頭、高度計、位置和移動探測器中獲取的數(shù)據(jù)進行互動。所有這些，在使用機器人操作系統(tǒng)的Raspberry Pi 4的協(xié)調(diào)下，使無人機在前進過程中能找到它遇到的障礙物。
與基于航點的系統(tǒng)中的順序前進不同，Rehm的無人機只被告知要去哪里并最終返回，并從那里開始自行行動。正如視頻所展示的，當無人機遇到障礙物時，其程序會檢測到兩側(cè)清晰但有限的區(qū)域，以避開它們。每次前進中的無人機遇到障礙物時，都會使用這個有限的自由空間探測范圍，在每個障礙物周圍采取一個小步驟的路線，但在其他方面則自由飛行，直到到達目的地。
Rehm并沒有輕描淡寫地將完成這樣的壯舉所需的艱巨的數(shù)學(xué)和工程學(xué)放在一邊，而是提醒觀眾，他的DIY項目只是他們可以達到更高的高度的眾多項目之一。
Rehm在視頻的最后說：“一旦你有了這樣一個復(fù)雜項目的構(gòu)件，就很容易回去擴展這些單獨的元素，使整個系統(tǒng)更有能力。例如，我們可以把我使用的AprilTag檢測算法換成更強大的東西，也許可以檢測建筑物；或者我們可以把我們的運動規(guī)劃從二維擴展到三維?！?nbsp;
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