礦井探測無人機TILT Ranger

瑞典Inkonova公司的Ahmed AlNomany和同事們正在探索一種新的變化。

AlNomany稱：“這個項目是非常復雜的，因為我們試圖利用零碎技術(shù)發(fā)明另外一種定位方式。”讓無人機獲得周圍環(huán)境的視圖是步。借助激光掃描儀和一項SLAM技術(shù)（用于評估無人機與附近物體間的距離），無人機能夠構(gòu)建一幅周圍環(huán)境圖，而且它能夠迅速完成這項工作。

Inkonova公司近使用它的人工操作無人機TILT Ranger，借助SLAM技術(shù)對馬里共和國的一處地下礦藏進行了地圖測繪。在短短的十分鐘內(nèi)，工作人員事實上就能夠重建一處大約有3萬立方米礦藏的截面圖。AlNomany稱，快速完成這樣的區(qū)域測繪并不是一項大的挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在Inkonova公司研發(fā)的自主無人機能夠借助附加的傳感器完成測繪，比如說加速計能夠幫助它定位和飛行，*不需要GPS的幫助。在初期測試的過程中，這款無人機已經(jīng)能夠獨立在空中穩(wěn)定飛行。

當它遭遇異常空間地形時，它還有備用方法。這款無人機裝配了輪子，它能夠在地面行駛，而且能夠在需要的時候以一定的傾斜角度飛行甚至是翻滾。AlNomany稱：“當它飛近一堵墻壁時，無人機將自我調(diào)整，由飛行狀態(tài)變換成其它狀態(tài)。”

挪威奧斯陸大學的Adriano Mazzini聲稱：“自主無人機是探索危險環(huán)境的理想選擇。相對較輕和高性能的工具能夠附加到上面。”近他就操控一架無人機飛到了印度尼西亞爪哇島上一座噴發(fā)火山的上空，并采集了樣本，這在許多年前是無法做到的。

Inkonova公司的無人機同樣適用于其它缺少GPS信號的環(huán)境。近公司曾計劃對一座廢棄的核電站進行了測繪，然而終由于擔憂螺旋槳會擴散潛在的放射性塵埃而被迫放棄。AlNomany稱：“我們無法進一步進行這種測試，但是我們會讓Tilt Ranger具備這種探測能力。

智能無人機自主巡檢系統(tǒng)

此項目清華大學具備以下突出優(yōu)勢：

1. 無人機平臺通過搭載可見光、RGBD以及激光測距機等傳感器，可實時重建未知飛行環(huán)境的三維模型
2. 實現(xiàn)不依賴任何外部定位設備（如GPS等）的自主定位及智能視覺避障、跟蹤和著陸。
3. 室內(nèi)不需要GPS和網(wǎng)絡，視覺導航，自主飛行

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     清華大學智能無人機自主巡檢系統(tǒng)，將針對無人機飛行自主避障、跟蹤和著陸的重大需求，重點開發(fā)內(nèi)容包括無人機智能視覺導航系統(tǒng)、變槳距仿生無人機系統(tǒng)等，并結(jié)合自身在計算攝像學領域的技術(shù)積累和科研能力，提供面向重點行業(yè)應用的包括無人機系統(tǒng)和視覺技術(shù)業(yè)務應用系統(tǒng)在內(nèi)的智能（飛行）裝備整體解決方案。

     目前研發(fā)的智能無人機系統(tǒng)具有復雜未知飛行環(huán)境實時建模、自主定位及智能導航的技術(shù)特點。無人機平臺通過搭載可見光、RGBD以及激光測距機等傳感器，可實時重建未知飛行環(huán)境的三維模型，實現(xiàn)不依賴任何外部定位設備（如GPS等）的自主定位及智能視覺避障、跟蹤和著陸，可廣泛應用于通信環(huán)境復雜的未知飛行環(huán)境偵察、監(jiān)控、探測及災難搜救等軍事和民用領域。

兩個典型系統(tǒng)基于激光雷達和基于RGBD傳感器的智能無人機系統(tǒng)如下圖所

示：

圖1.基于激光雷達（左）和基于RGBD傳感器（右）的智能無人機系統(tǒng)實物圖。

應用實例

?1.智能無人機地下礦井自主巡檢系統(tǒng)

智能無人機地下礦井自主巡檢系統(tǒng)：具有復雜未知狹窄礦井中自主飛行、實時建模的技術(shù)特點，不需依賴人工控制和外部GPS輔助。該系統(tǒng)可按需搭載傳感器，實現(xiàn)對礦井內(nèi)部溫度、濕度等數(shù)據(jù)指標的數(shù)據(jù)采集和回傳；同時利用三維建模技術(shù)可對礦藏儲量進行實時計算和估計。

? 2.智能無人機地下線纜管井自主巡檢系統(tǒng)

智能無人機地下線纜管井自主巡檢系統(tǒng)：具有復雜未知狹窄管井中自主飛行、實時建模的技術(shù)特點，不依賴人工控制和外部GPS輔助。該系統(tǒng)可按需搭載傳感器，實現(xiàn)對管井內(nèi)部溫度、濕度等數(shù)據(jù)指標的數(shù)據(jù)采集和回傳；同時利用實時建模技術(shù)可繪制大范圍地下管井圖。

對地下電纜管井的實時建圖結(jié)果如下圖所示：

實際效果圖：

備注：由于管道無人機項目，需要根據(jù)甲方項目，定制化開發(fā)搭載各類傳感器以及個性化服務，另外資料涉及機密，因此，更近一步要求請詳詢我司。

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