要让无人机在搜救任务中拯救生命，甚至可靠地运送我们的包裹，它们需要在动态环境中无事故地导航。无人驾驶飞行器(uav)已经一次又一次成功地在开放空间中驾驶，但移动障碍物的不可预测性一直是一个挑战，特别是在没有GPS信号的室内环境中。岛田健二(Kenji Shimada)和他的学生研究了这个问题，开发了一种新技术，可以在室内动态环境中实现自动飞行。

去年冬天，无人机导航和避障以及动态障碍物跟踪和测绘等新技术进行了测试。岛田的无人机的任务是在日本一个活跃的隧道施工现场导航，同时避免与移动的工人相撞，这是由行业合作伙伴Toprise Co.， Ltd.和Obayashi Corporation赞助的一个项目的一部分。

机械工程教授岛田解释说:“公司已经认识到年轻人不想再做危险的体力劳动了，所以他们正在投资机器人技术来填补这一空白。”

岛田的无人机能够测量隧道前方挖掘的三维几何形状。与设计数据相比，这些信息可以告诉建设者隧道的哪些部分已经完成，哪些部分需要进一步扩展，而不会给人们带来风险。

“据我们所知，这是第一次用自主无人机在动态的施工隧道环境中进行3D扫描，”无人机项目的首席博士生徐哲帆说。

为了预测移动物体的路径，比如在隧道中工作的人，该团队引入了第一个实时系统，该系统使用3D混合地图来解释静态环境，同时跟踪动态障碍物。有了这项技术，该团队改进了他们之前的算法，以考虑到运动中的无人机所需的实时规划，以防止碰撞。该组合系统允许无人机估计可能发生碰撞的位置并防止碰撞。

“这个项目的想法源于科幻电影中的一个场景，一个机器人飞来飞去检查地下结构。经过十年的无人机研究和三年的这个项目，我很兴奋我们把它变成了现实。我认为这项技术将对提高建筑工地工人的安全产生重大影响。”这项研究在由电气和电子工程师协会(IEEE)组织的2023年机器人与自动化国际会议(ICRA)上发表。

卡耐基梅隆大学机械工程系提供
引用研究人员在日本一家活跃的隧道公司测试新型无人机导航技术 施工现场(2024年1月3日)检索自https://techxplore.com/news/2024-01-drone-technology-japanese-tunnel-site.html本文档2024年1月4日 作品受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。的有限公司 内容仅供参考之用。

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