这款“机器鸟”以45英里/小时速度穿越森林——无需GPS或光线辅助

该团队开发了安全保证高速空中机器人（SUPER），它仅依靠机载传感器和计算能力，就能以超过20米/秒的速度飞行，并能避开细至2.5毫米的障碍物——如电线或小树枝。SUPER采用紧凑设计，轴距仅为280毫米，起飞重量1.5公斤，展现出卓越的敏捷性，可在夜间穿越茂密森林并灵巧避开细线。

张教授将这项发明描述为无人机技术领域的颠覆性突破：“想象一只‘机器鸟’在森林中快速机动，高速轻松避开树枝和障碍物。这是自主飞行技术的重大进步。我们的系统使微型飞行器（MAV）能够在复杂环境中高速导航，并达到前所未有的安全水平。这如同赋予无人机鸟类般的反应能力，使其在高速飞向目标时能实时躲避障碍物。”

突破性在于硬件与软件的精密集成。SUPER采用轻量化三维激光探测与测距（LIDAR）传感器，可精准探测70米外的障碍物。该传感器与先进规划框架协同工作，能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，另一条则通过保持在已知无障碍区域来优先保障安全。

通过将LIDAR数据直接作为点云处理，该系统显著减少了计算时间，即使高速飞行也能实现快速决策。该技术已在古迹自主勘探等多种实际场景中测试，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表示：“规避细小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、自主勘探和地图测绘。在搜救任务中，配备SUPER技术的微型飞行器可昼夜快速穿越灾区——如倒塌建筑或密林——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，它们还能向偏远难达区域运送关键物资。

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