礦井探測無人機TILT Ranger

瑞典Inkonova公司的Ahmed AlNomany和同事們正在探索一種新的變化。

AlNomany稱：“這個項目是非常復雜的，因為我們試圖利用零碎技術發明另外一種定位方式。”讓無人機獲得周圍環境的視圖是步。借助激光掃描儀和一項SLAM技術（用于評估無人機與附近物體間的距離），無人機能夠構建一幅周圍環境圖，而且它能夠迅速完成這項工作。

Inkonova公司近使用它的人工操作無人機TILT Ranger，借助SLAM技術對馬里共和國的一處地下礦藏進行了地圖測繪。在短短的十分鐘內，工作人員事實上就能夠重建一處大約有3萬立方米礦藏的截面圖。AlNomany稱，快速完成這樣的區域測繪并不是一項大的挑戰。

現在Inkonova公司研發的自主無人機能夠借助附加的傳感器完成測繪，比如說加速計能夠幫助它定位和飛行，*不需要GPS的幫助。在初期測試的過程中，這款無人機已經能夠獨立在空中穩定飛行。

當它遭遇異常空間地形時，它還有備用方法。這款無人機裝配了輪子，它能夠在地面行駛，而且能夠在需要的時候以一定的傾斜角度飛行甚至是翻滾。AlNomany稱：“當它飛近一堵墻壁時，無人機將自我調整，由飛行狀態變換成其它狀態。”

挪威奧斯陸大學的Adriano Mazzini聲稱：“自主無人機是探索危險環境的理想選擇。相對較輕和高性能的工具能夠附加到上面。”近他就操控一架無人機飛到了印度尼西亞爪哇島上一座噴發火山的上空，并采集了樣本，這在許多年前是無法做到的。

Inkonova公司的無人機同樣適用于其它缺少GPS信號的環境。近公司曾計劃對一座廢棄的核電站進行了測繪，然而終由于擔憂螺旋槳會擴散潛在的放射性塵埃而被迫放棄。AlNomany稱：“我們無法進一步進行這種測試，但是我們會讓Tilt Ranger具備這種探測能力。

智能無人機自主巡檢系統

此項目清華大學具備以下突出優勢：

1. 無人機平臺通過搭載可見光、RGBD以及激光測距機等傳感器，可實時重建未知飛行環境的三維模型
2. 實現不依賴任何外部定位設備（如GPS等）的自主定位及智能視覺避障、跟蹤和著陸。
3. 室內不需要GPS和網絡，視覺導航，自主飛行

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     清華大學智能無人機自主巡檢系統，將針對無人機飛行自主避障、跟蹤和著陸的重大需求，重點開發內容包括無人機智能視覺導航系統、變槳距仿生無人機系統等，并結合自身在計算攝像學領域的技術積累和科研能力，提供面向重點行業應用的包括無人機系統和視覺技術業務應用系統在內的智能（飛行）裝備整體解決方案。

     目前研發的智能無人機系統具有復雜未知飛行環境實時建模、自主定位及智能導航的技術特點。無人機平臺通過搭載可見光、RGBD以及激光測距機等傳感器，可實時重建未知飛行環境的三維模型，實現不依賴任何外部定位設備（如GPS等）的自主定位及智能視覺避障、跟蹤和著陸，可廣泛應用于通信環境復雜的未知飛行環境偵察、監控、探測及災難搜救等軍事和民用領域。

兩個典型系統基于激光雷達和基于RGBD傳感器的智能無人機系統如下圖所

示：

圖1.基于激光雷達（左）和基于RGBD傳感器（右）的智能無人機系統實物圖。

應用實例

?1.智能無人機地下礦井自主巡檢系統

智能無人機地下礦井自主巡檢系統：具有復雜未知狹窄礦井中自主飛行、實時建模的技術特點，不需依賴人工控制和外部GPS輔助。該系統可按需搭載傳感器，實現對礦井內部溫度、濕度等數據指標的數據采集和回傳；同時利用三維建模技術可對礦藏儲量進行實時計算和估計。

? 2.智能無人機地下線纜管井自主巡檢系統

智能無人機地下線纜管井自主巡檢系統：具有復雜未知狹窄管井中自主飛行、實時建模的技術特點，不依賴人工控制和外部GPS輔助。該系統可按需搭載傳感器，實現對管井內部溫度、濕度等數據指標的數據采集和回傳；同時利用實時建模技術可繪制大范圍地下管井圖。

對地下電纜管井的實時建圖結果如下圖所示：

實際效果圖：

備注：由于管道無人機項目，需要根據甲方項目，定制化開發搭載各類傳感器以及個性化服務，另外資料涉及機密，因此，更近一步要求請詳詢我司。

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