机械智能化研究在天下普遍应用发动了对无人机智能化及自动化的生长

。无人机因其无邪、能够笔直起降等特点
，在军用、救援等领域中大放异彩

。为知足多种多样的航行情形
，执行差别航行使命
，研究职员对室内救援检测无人机开展了重点研究

。

室内救援检测无人神秘害是能够在受限情形或在无GPS的情形下自主航行
，完善的避障系统能够在很洪流平上减小因操作失误而引发机身损坏
，也能镌汰伤及人身和损坏修建的事故爆发率

。为了知足差别使用场景
，本文重点先容三款室内救援检测微型无人机

。

1.Dronut ? X1 无人机

输油管线密闭、狭窄
，古板无人机旋翼外露
，一样平常无法进入管道内部举行检测

。为相识决这一难题
，美国波士稽首创机械人公司Cleo Robotic于 2021 年11 月推出了Dronut ? X1 无人机（图 1）

。
  该款无人性能借助激光探测及测距系统（LIDAR）、4K摄像机等传感器实现路径妄想
，并通过涵道电扇式螺旋桨驱动
，可在密闭狭窄的情形实现路径妄想、障碍逃避
，实现清静高效巡检

。

图 1 Dronut ? X1 无人机

Dronut ? X1 无人机被称为“天下上第一款双旋翼涵道式无人机”
，该款无人机差别于常见的四轴无人机
，它接纳了非通例的形状设计
，从外观来看
，犹如一个“甜甜圈”

。装备外壳接纳碳纤维复合质料
，由于其螺旋桨完全关闭
，因此不怕轻度磕碰
，同时也不会误伤到旁观者
，纵然撞到了障碍物
，也能够将Dronut ? X1自己的损伤降到最低
，以是特殊适用于工业用途
，例如在管道、压力容器中举行检测

。
   整个无人机结构紧凑
，直径仅为 6.5 英寸（约 16.5 厘米）
，重量约为 450 克
，可完全放在用户的手掌中
，携带十分利便

。接纳了中置涵道电扇
，并且设有排气扇
，这使得它可以在不翻开螺旋桨的情形下航行

。纵然在职员群集、密闭空间和敏感装备周围航行
，装备也不会危及他人清静

。为了实现航行的稳固性
，Dronut ?X1 接纳了Cleo Robotics公司获得专利的推力矢量手艺以获取升力

。
   在避障焦点盘算方面
，装备搭载了高通骁龙芯片
，用于提供算力支持

。别的
，还配备了视觉传感器、激光雷达装备等举行障碍物检测
，使其能在自动维持航行位置的同时
，使用搭载的 3D 激光雷达（LiDAR）传感器实现高级避障功效
，且不依赖 GPS 信号

。3D 激光雷达手艺可借助激光为介质获得物体的点云数据
，并能天生准确的数字化三维模子

。借助这项手艺可使无人性能够完全基于离线数据举行路径妄想和障碍逃避

。
   为了利便巡检
，Dronut ? X1 无人机还配备了 4K 高清摄像头

。整套装备使用传感器套件举行图像和数据收罗
，具有 4K 高清视频/图片和 3D 点云输出能力
，网络的视频数据基本可以做到向用户实时传输（延迟低于 90 毫秒）
，视频质量可抵达 1080p 30 帧/秒

。整个无人机正面有四个 LED 补光灯
，纵然在光线缺乏或基础没有光线的情形下也可以举行清晰的视频拍摄
，让操作职员敏锐地看清一切

。
  相较于古板的无人机或者扑翼机
，该装备的涵道电扇设计可包管无人机在较为关闭狭窄的情形清静巡检
，尤其是对一些有细密器件的装备或对重大管道情形的检测
，这种设计可以让无人机清静地与这些物体接触

。
  现在
，该款无人机不但可用于工业和商业领域中
，对危险和受限空间（储罐、压力容器、狭窄空间等）的无人检查
，还可用于榨取使用 GPS 情形（执法、国防等领域）的监视和侦探

。

2. 洛基 Mk2 无人机
   为执行室内侦探使命
，美国 AARDVARK 公司研发了一款室内侦探无人机―洛基（LOKI）Mk2

。该款无人机旨在用于执行近距离、室内和室外战术侦探使命
，并配备高度迅速的夜间和红外传感器摄像头
，使其能够在完全漆黑的情形中航行和视察

。
   洛基（LOKI）MK2 无人机集成了 150 度广角的前向 0.0008 勒克斯昼/夜摄像头、高迅速度降噪麦克风、机载集成航行稳固/悬停系统、正面和底部可调的夜视识别光源（IR-LED）、传感器等装置
，能够附加有用载荷

。设计职员还研发了“乌龟翻身模式”—允许装备在爆发碰撞时举行自动自我纠正

。

该款无人机优势显着：无需全球卫星定位系统（GPS）、互联网等网络效劳
，也无需下载手机或平板电脑的专用航行控制软件举行控制
，而是接纳专用控制终端—无人机地面站（GCS）举行控制
，无需航行训练
，即用即飞

。装备还搭配了智能航行控制系统
，可防滋扰
，也不会泛起无信号或信号延迟、黑屏等问题

。别的
，还设计有群组控制功效

。单个无人机地面站终端通过智能使命分派系统
，可同时控制四个航行器

。操控终端切合人体工程学设计
，可实现直观的航行控制

。
   该款装备还拥有先进的视觉和夜视能力
，可在无光照或夜间情形下执行使命
；结实、耐用、可替换的四个苜蓿叶多旋翼（图 2）
，可支持无人机进入狭窄区域航行

。一旦与物体爆发碰撞
，无人时机直接反弹而不是阻止运行或被损坏

。装备前部和底部配有可调光的红外 LED 灯
，为稳固航行、清晰视频拍摄提供照明条件

。别的
，还配备了夜视镜
，以知足夜间照明需求
，不会因太过照明而造成光晕

。该款无人机尺寸结构如图 3 所示

。

图 2 洛基（LOKI）Mk2 多旋翼无人机

图 3 洛基（LOKI）Mk2 无人机结构

3.Xtender 无人机
  以色列智能制造公司XTEND推出了第二代室内微型无人机（sUAS）—Xtender（图 4）

。该款无人机由该公司自力研发的“Skylord”操作系统提供支持
，接纳先进的虚拟和增强现实（VR/AR）手艺
，以及先进的人工智能和机械学习航行算法
，实现了对目的物体的定位和态势感知

。

图 4 Xtender 无人机

Xtender拥有强盛的边沿盘算能力
，可提供机载传感器融合定位
，使无人性能够在任何情形中轻松航行

。新的机载使命盘算机可使无人机运行人工智能驱动应用
，为操作员提供情报
，例如目的分类、验证和跟踪

。新一代Xtender接纳了已获专利的Drone-Teaming和Mark & Fly两种手艺（均集成至操作系统中）
，使多架无人性能够携带种种有用载荷进入远程目的站点
，以极高的精度执行所需的使命
，并且能够无缝退出
，且不受任何室内外转换限制或全球导航卫星系统拒绝会见位置的限制

。借助新型微型室内侦查、情报与监视系统
，任何操作员（纵然是零航行履历）都可以在重大的都会情形中执行准确的侦探和数据网络使命

。现在
，该款无人机主要用于执行侦探军事使命
，使用效果优异

。

三款自动避障无人机主要性能参数如表 1 所示

。

表 1 三款自动避障无人机主要性能参数

泉源：《应急装备手艺》