比手掌還小!微型無人機群攜手合作探索未知領域,室內地圖繪製僅是開端!

比手掌還小!微型無人機群攜手合作探索未知領域,室內地圖繪製僅是開端!

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派遣微型無人機團隊探索區域和建築物是科幻小說和研究中的常見主題,但長期以來,傳感器的重量和尺寸以及所需的處理能力一直是限制因素。在以下的影片中,蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的一個研究團隊突破了這些限制,展示了使用一群微型無人機進行室內地圖繪製,而且不依賴任何外部系統。

這款無人機採用模組化的 Crazyflie 平台,使用可堆疊的 PCB(擴展板)來擴充功能。團隊增加了一個 Flow 擴充板用於高度控制和運動追蹤,以及一個具有 UWB 模組的 Loco 定位擴充板,用於確定無人機之間的相對距離。在此基礎上,團隊又加入了兩個客制擴充板。第一個安裝了四個 VL53L5CX 8×8 像素 TOF 傳感器,用於全方位光學雷達掃描。最後一個擴充板使用 GAP9 系統單晶片處理所有必要的數據,該晶片擁有 10 個 RISC-V 核心,僅消耗 200 毫瓦的功率。

比手掌還小!微型無人機群攜手合作探索未知領域,室內地圖繪製僅是開端!

當然,這個項目的特別之處在於軟體。該團隊開發了一種輕量級協作式同步定位與地圖構建(SLAM)演算法,可以分散在群體中的所有無人機上。它結合了光學雷達掃描數據和掃描過程中無人機的估計位置,然後將不同無人機在每個位置的掃描數據疊加,以補償里程計數據中的誤差。該團隊還實現了無人機間防撞、數據包防撞和無人機路徑最佳化。程式碼應該可以在 GitHub 上找到,但目前連結已失效。

 

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作者

一個老派的科技媒體工作者,對於最新科技動態、最新科技訊息的觀察報告。

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