微型飞行器对大型基础设施的自主视觉检测

瑞典Lulea技术大学的一个研究小组开发了一个新的框架，用于使用完全自主的微型飞行器对大型三维基础设施进行视觉检查。在他们在ar xiv上预先发表的论文中，他们引入了一个具有高度自主性的空中视察系统，这一系统可能被大规模部署用于检查旧的基础设施。

进行这项研究的研究人员之一乔治·尼科拉科普洛斯告诉TechXplore说：“老化的基础设施正成为发达社会的一个重要问题，成本增加，对执行整个操作的人类检查人员构成巨大危险。”“因此，五年前，我们设想了拥有武器的空中机器人，以更加负担得起、快速、高效和安全的方式进行自主检查和维护。”

在Nikolakopoulos及其同事设计的框架内，部署了多个MAV，仅依靠其车载计算机和感官系统来检查基础设施。一个结合本地化、路径规划和映射技术的模块化系统确保MAVs能够快速部署，减少了任务的执行时间，从而满足了操作员的需要。

”给定待检查基础设施的几何模型草案，例如一个盒子或一个锥，我们用我们的算法为MAV定义路径，可以保证一个完整的视觉检查，“尼古拉科普洛斯解释说。“空中机器人自主飞行，采集图像的同时避免碰撞。着陆后，收集到的信息转化为密集的基础设施三维重建。”

Nikolakopoulos和他的同事开发的系统包括三个关键组件：基于几何的路径规划器、精确和灵活的定位组件以及可视化数据后处理方案。路径规划器组件使用多个MAV有效地规划复杂结构的协作覆盖。

另一方面，定位分量使用超宽带（UWB）融合惯性估计方案为MAV提供精确的姿态估计。最后，后处理方案允许研究人员利用空中飞行器收集的视觉数据建立基础设施的三维模型。

Nikolakopoulos说：“我们研究的主要科技影响是，多个MAV是以非人类监督的方式运作的。“他们拥有很高的自主权和完全的工业化制造业来执行所需的检验任务。据我所知，这是有史以来第一次在世界范围内部署MAV进行风力涡轮机检查。”

Nikolakopoulos和他的同事在一系列实际可行的室外实地试验中评价了他们的自主导航系统的性能，这需要对大型基础设施进行检查。这些测试主要集中在检查风力涡轮机，这是特别具有挑战性的结构。

在这些初步评价中收集到的结果是非常有希望的，突出了拟议的检查大型和复杂基础设施系统的优点和潜力。今后，Nikolakopoulos及其同事开发的方法可以大规模部署，为利用空中机器人进行完全自动化的检查铺平道路。

Nikolakopoulos说：“我们现在正处于将总体想法商业化的阶段，既是一种服务，也是一个平台，因此我们正在全力以赴地构建我们的分拆和加强未来的财务计划。”