折叠无人机深入人类禁区 进入雷区内部进行排雷

   绕波特        

排查地雷是一项危险的工作。对于人类而言,地雷可能具有致命性:容易爆炸并充满有毒气体。机器人可以到达人类可能会窒息的地方,但是即使从地表无法接近地雷,机器人也能做很多事情。


现在,由Headlight AI领导的英国研究人员开发了一种可以在黑暗中飞行的无人机。这种无人机被称为普罗米修斯(Prometheus),可以钻入地雷,然后松开其手臂并在空隙中飞行。一旦到达那里,它就可以使用其扫描设备的有效载荷来绘制目前人类和机器人都无法行走的地雷的地图。研究人员希望,这可以使矿山检查更快,更容易。Prometheus背后的团队于11月在《机器人》杂志上发表了其设计。


折叠无人机深入人类禁区 进入雷区内部进行排雷


矿山检查似乎是一项特别任务,但老矿山可能倒塌,导致地面下沉并损坏附近的建筑物。这是一个深远的威胁:总部位于英格兰东北的岩土工程公司Geoinvestigate估计,英国约有8%的建筑物受到该国地面附近数千个废弃煤矿中的任何一个的威胁。这也是对运输的威胁,例如公路和铁路。确实,普罗米修斯得到了Network Rail的支持,后者运营着英国的铁路基础设施。


如此严重的危险意味着旧矿需要定期检查。为了进入传统轮式机器人所禁止的深度(例如DARPA SubT Challenge中的特征),今天的检查员要在矿井中钻出钻孔,在黑暗中钻下扫描仪。


但这可能是一个艰巨的过程,通常是徒劳的。检查整个矿井可能会产生多个钻孔,但这仍然不足以绘制出完整的图片。地雷是锯齿状,迷宫般的地方,许多空隙可能看不见。此外,许多老矿山的地图并不完善,因此很难说出最好的地方。


普罗米修斯可以绕开其中一些挑战。检查人员可以将拴在对接设备上的Prometheus放下一个钻孔。进入矿井后,无人机可以使用LIDAR扫描仪(今天在矿井检查中很常见)停靠并飞行,以生成未知空洞的3D地图。普罗米修斯可以利用红外数据绘制自己的路线,从而自主地飞过该矿。


折叠无人机深入人类禁区 进入雷区内部进行排雷


还存在其他可以在地下飞行的无人驾驶飞机,但是它们太小而无法携带相对重的扫描设备,或者太大而无法轻松地安装在井眼中。普罗米修斯之所以与众不同,是因为它具有折叠双臂的能力,可以压缩对手无法压缩的空间。


西维吉尼亚大学机械和航空航天工程学教授杰森·格罗斯(Jason Gross)说,正是这种折叠和进入井眼的能力使普罗米修斯引人注目。格罗斯称普罗米修斯为“一个令人振奋的想法”,但他确实指出,普罗米修斯的飞行窗口相对较短,除扫描外几乎没有其他功能。


研究人员在地下室和英格兰什鲁斯伯里附近的一座老矿山中进行了多次成功的试飞。普罗米修斯不仅能够绘制出自己的空间,而且无人机还可以在未知区域绘制自己的航向。


Headlight AI联合创始人Puneet Chhabra表示,研究人员的下一步将是测试Prometheus在实际矿井中展开的能力。研究人员计划在2021年底之前进行全面的飞行测试。


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