飞行机器人设计亮点
发布时间：2013-9-3 11:41
发布者：wp1981
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如果你选择接受这项任务的话，即将面临的挑战是要让一个约3磅重的飞行机器人自行起飞，穿越窗口飞进建筑物中，避开安全雷达、飞越长廊、读取标识、进入正确的房间、找到一个指定的移动盘，准确地把它从电脑中取出后，再放一个假的调包真的移动盘，并迅速离开建筑物以及顺利著陆──这些任务都得在10分钟之内完成。 这听起来似乎就像是电影《不可能的任务》(Mission Impossible)，但这些事实上都是今年国际空中机器人大赛的要求(International Aerial Robotics Competition；IARC)。事实上，这些任务几乎都是不可能完成的。 “去年我们赢得冠军，因为只有我们的机器人能够顺利进出建筑物，但我们的机器人并未完成搜寻移动盘的任务，”带领其中一支队伍参赛的美国密西根大学(University of Michigan)电脑科学系学生Johnathan Bendes说，“今年我们为机器人加上一个可伸缩的磁铁，希望能让它找到指定移动盘的任务。” 由国际无人机系统协会(AUVSI)赞助举办的国际空中机器人大赛已经有18年的历史了，但今年的竞赛才第六届，因为这项竞赛会一直反覆进行，直到有机器人完成任务为止。竞赛奖金从1万美元开始，每年再增加1万，一直到有机器人团队完成任务为止。今年这项竞赛已经累积到4万美元了。“事实上这只是打造机器人必须花费的一小部份而已，但这并不是重点，” Bendes说，“关键在于AUVSI故意让这项挑战变成不可能的任务。他们并不指望有人第一年就赢得比赛。当一支团队最终完成任务后，他们已经拥有最先进的机器人了”。 今年的竞赛特别具有意义。美国联邦航空管理局最近认证通过两架无人驾驶飞机可在美国境内飞行──波音公司(Boeing)的Insitu ScanEagle 和AeroVironment公司的Puma。此外，爱德华.斯诺登带着从CD机密区域取下的机密文件逃离美国后，俄罗斯已获准他入境了。这项竞赛使用像直升机般的机器人飞入建筑物取出移动盘(取代CD)，与这些事件的相关性是无庸置疑的。 为了对应亚洲和美洲的27支参赛队伍，这项比赛在美国北达科塔州Grand Forks与中国北京同步打造相同的建筑物。其中有21支队伍去年就已经参加比赛了。有几支队伍成功在十分钟内飞进建筑物找到移动盘并着陆带回，而其中一支队伍还具备了最佳的静态设计。 密西根州大学参赛队伍从头开始打造其四旋翼直升机机器人，采用了两台视频录影机、两个测距雷达以及MEMS惯性测量单元。此外还搭配了一款英特尔Atom处理器、主机板载电脑、无线通讯以及一个标准型Linux笔记型电脑。视频录影机的信号串流至笔记型电脑，可执行图形辨识演算法以确认物体、建立建筑物内部地图，并找出最快的出口路线。Atom处理器处理所有的即时决策与导航任务。ARM Cortex-A8 (在Gunsix Overo板上)管理传感器与高度控制，而Atmel Xmega 处理板载数据通讯、电源管理以及安全关机功能。 去年，密西根大学团队用固定长度的系绳悬挂磁铁来拾取移动盘，但机器人飞得太靠近金属椅子，而使得磁铁吸住了。今年，该团队改用可伸缩的系绳，让机器人能在找到移动盘后再降低高度拾取。 
密西根大学学生开发的飞行机器人几乎完成所有任务，在去年的国际空中机器人比赛中获得第一。（来源：美国密西根大学） 该研究团队表示，如果这项设计获胜的话，将由密西根大学的衍生公司SkySpecs LLC推出新一代航测机器人。 |
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