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这架"机器鸟"以45英里/小时的速度穿越森林——无需GPS或光线导航

本站发布时间:2025-06-18 23:36:30

该团队开发了安全高速空中机器人(SUPER),其飞行速度超过20米每秒,仅依靠机载传感器和计算能力即可避开细达2.5毫米的障碍物(例如电线或细枝)。凭借轴距仅为280毫米的紧凑设计以及1.5千克的起飞重量,SUPER展现出卓越的敏捷性,能在夜间穿越茂密森林并灵巧地避开细线。

张教授称这项发明是无人机技术领域的颠覆性突破,“想象一只'机器鸟'在森林中快速穿行,高速状态下轻松闪避树枝和障碍物。这是自主飞行技术向前迈出的重要一步。我们的系统使微型飞行器(MAV)能以高速在复杂环境中导航,达到了前所未有的安全水平。这如同赋予无人机鸟类的反应能力,使其能在冲向目标时实时躲避障碍物。”

突破点在于硬件与软件的深度集成。SUPER采用轻量化的三维光探测和测距(LIDAR)传感器,可精确探测70米范围内的障碍物。该传感器与先进的规划框架协同工作,可在飞行中生成两条轨迹:一条通过探索未知空间来优化速度,另一条则停留在已知无障碍区域以确保安全优先。

系统将LIDAR数据直接作为点云处理,显著减少了计算时间,即使在高速状态下也能实现快速决策。该技术已在多个实际应用场景(如古代遗址自主勘探)中通过测试,并在室内外环境中均展现出无缝导航能力。

论文第一作者任云帆先生指出:“规避细障碍物和穿越狭窄空间的能力为搜救等分秒必争的应用开辟了新可能。SUPER在包括夜间在内的各种光照条件下的鲁棒性,使其成为全天候可靠作业的理想工具。”

研究团队预见了这项创新技术的广泛应用前景,包括自主配送、电力线巡检、森林监测、自主勘探与测绘。在搜救任务中,搭载SUPER技术的微型飞行器可昼夜快速穿越灾区(如坍塌建筑或密林),比现有无人机更高效地定位幸存者或评估危险。此外在救灾场景中,它们可向偏远难抵区域运送关键物资。

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Materials provided by The University of Hong Kong. Note: Content may be edited for style and length.

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