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这只"机器鸟"以45英里/小时的速度穿越森林——无需GPS或光线

本站发布时间:2025-06-21 17:52:28

该团队成功研发出安全高速飞行机器人(SUPER),其飞行速度可超20米/秒,仅凭机载传感器与计算能力即可规避细至2.5毫米的障碍物(如电线或树枝)。SUPER采用紧凑型设计,轴距仅280毫米,起飞重量1.5公斤,展现出卓越的敏捷性——能在夜间茂密森林中灵活穿行,并精准躲避纤细线缆。

张教授称此项发明是无人机领域的颠覆性突破:"想象一只'机器鸟'在森林中高速穿梭,轻松闪避树枝与障碍物。这是自主飞行技术的重大飞跃。我们的系统使微型飞行器能在复杂环境中高速导航,并实现前所未有的安全等级。这如同赋予无人机鸟类般的反射神经,使其在高速飞向目标时实时规避障碍。"

突破性进展源于硬件与软件的深度融合。SUPER搭载轻量化三维激光雷达(LIDAR)传感器,可精准探测70米外障碍物。结合先进的规划框架,系统在飞行中同步生成两条路径:一条通过探索未知空间实现速度优化,另一条则保持在已知无障碍区域确保安全。

通过将激光雷达数据直接作为点云处理,系统大幅缩短计算时间,实现高速状态下的瞬时决策。该技术已在古迹自主勘探等实际场景中验证,在室内外环境均展现无缝导航能力。

论文第一作者任云帆表示:"规避纤细障碍与穿越狭小空间的能力,为分秒必争的搜救等应用开辟新可能。SUPER在夜间等各类光照条件下的稳健性,使其成为全天候作业的可靠工具。"

研究团队展望该创新技术的广阔应用前景,涵盖自主配送、电力巡检、森林监测、自主勘探与地图构建。配备SUPER技术的微型飞行器可在搜救任务中昼夜快速穿越灾区(如坍塌建筑或密林),比现有无人机更高效定位幸存者或评估风险。在救灾场景中,它们还能向偏远难抵区域投送关键物资。

Story Source:

Materialsprovided byThe University of Hong Kong.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Yunfan Ren, Fangcheng Zhu, Guozheng Lu, Yixi Cai, Longji Yin, Fanze Kong, Jiarong Lin, Nan Chen, Fu Zhang.Safety-assured high-speed navigation for MAVs.Science Robotics, 2025; 10 (98) DOI:10.1126/scirobotics.ado6187

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