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这只“机器鸟”以45英里/小时的速度在森林中飞行——无需GPS或光线辅助

本站发布时间:2025-06-22 08:49:22
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该团队研发出安全高速飞行机器人(SUPER),其飞行速度可超每秒20米,仅凭机载传感器与计算能力便能规避细至2.5毫米的障碍物(如电线或细枝)。SUPER采用紧凑设计,轴距仅280毫米,起飞重量1.5公斤,展现出卓越的机动性:可在夜间茂密森林中穿行,并精准规避细钢丝。

张教授称此项发明将变革无人机技术领域:"想象一只'机器鸟'在森林中高速穿行,轻松避开树枝与障碍。这标志着自主飞行技术的重大突破。我们的系统让微型飞行器(MAV)能在高速飞行中以前所未有的安全等级穿越复杂环境,如同赋予无人机鸟类般的反应速度,使其在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集成:SUPER采用轻量化三维激光雷达(LIDAR),可精准探测70米内障碍物;结合先进规划框架,飞行中同步生成双轨迹——一条通过探索未知空间优化速度,另一条则优先安全沿已知无障碍区域飞行。

通过将激光雷达数据直接作点云处理,系统显著缩短计算时间,实现高速状态下的快速决策。该技术已在古迹自主勘探等实际场景中验证,室内外环境均能实现无缝导航。

论文第一作者任云凡表示:"规避细窄障碍与穿越狭小空间的能力,为搜救等分秒必争的场景开辟新可能。SUPER在夜间等多光照条件下的鲁棒性,使其成为全天候作业的可靠工具。"

研究团队展望该技术将应用于自主配送、电力线巡检、森林监测、自主勘探与地图测绘等领域。搭载SUPER技术的微型飞行器可在搜救任务中昼夜穿越建筑废墟或密林等灾区,比现有无人机更高效定位幸存者或评估危险;还可在救灾中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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