荷兰开发出世界上最小的自主飞行竞速无人机

该无人机重量仅为72克,直径为10厘米,是世界上最小的自主式竞速无人机。由于只有一个摄像头和非常小的传感器,无人机很大程度上依赖于高效的算法,这些算法能助其以最少的信息,预测通过航线的安全路径。

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  荷兰代尔夫特理工大学有一个名为MAVLab的微型飞行器实验室,该实验室的目标是制造轻型和廉价的自动赛车无人机。日前,该实验室最新开发了一款世界上最小的自主飞行竞速无人机。这种无人机可被许多无人驾驶赛车爱好者用来训练或飞行,如果无人机变得足够小,它甚至可以用于在家里比赛。

MAVLab开发的自主飞行竞速无人机

MAVLab开发的自主飞行竞速无人机

  据了解,该无人机重量仅为72克,直径为10厘米,这使其成为世界上最小的自主式竞速无人机。由于只有一个摄像头和非常小的传感器,无人机很大程度上依赖于高效的算法,这些算法能够助其以最少的信息,预测通过航线的安全路径。

  复杂性是各类无人机技术的一大特点。我们知道,得益于采用惯性MEMS传感器,无人机可确保其方向稳定,并可由用户精确控制,甚至可自主飞行。而且,有多种方法可以帮助无人机实现出色的飞行性能,比如软件算法、传感器校准和数据融合。

该无人机只有一个摄像头和非常小的传感器

该无人机只有一个摄像头和非常小的传感器

  MAVLab的研究人员称,在提升该无人机飞行控制算法时,考虑到不论是相机还是内置的加速度传感器,当缩小无人机和传感器的大小时,其测量精度都会下降。因此,对加速度传感器测量的加速度数据,进行积分运算的常规方法是无法使用的。对此,研究人员只能在预测模型中使用估算出来的的无人机姿态,依靠视觉测量,来校正该无人机的算法模型。

  目前,该无人机距离专业人类无人机赛车手的速度差距还很大件。下一步,研究团队希望实现更好的预测控制,状态估计和计算机视觉。而要实现这些功能,高效的算法必不可少。因为它们可以使无人机快速感知并做出反应。

该无人机在测试中的飞行轨迹图

该无人机在测试中的飞行轨迹图

  谈及此类无人机的未来应用,研究团队相关成员认为,对于典型的四旋翼无人机来说,飞得更快,意味着它们能够覆盖更大的区域。对于某些应用,如搜索救援或包裹递送等,更快的速度意味着救援或递送效率会更高,同时,重量轻、廉价,也意味着该无人机的快速飞行能力,能适用于各种各样的应用。

  随着半导体和当今MEMS传感器不断提高的精度,以及小型化的趋势,未来,消费级别的无人机将更加普及。同时,伴随着无人机飞行能力显著提高,更安全、更稳定、更易于控制,从而用于更为广泛的现实生活应用。从天气或污染监测、牲畜管理、安全或交付系统到下一代增强现实游戏或物联网平台,高科技技术支持下的无人机,都将在我们的日常生活中发挥越来越重要的作用。

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