2025-02-26 09:56
微型飞行器（MAV）若能在未知环境中实现高速自主导航，将极大提升其在搜索救援和救灾等应用中的效率，因为在此类应用场景中，及时且安全的导航至关重要。然而，实现自主、安全且高速的MAV导航，需要克服一系列系统级的挑战。具体而言，需要减轻飞行器重量和尺寸，以实现高速运行；同时实现强大的传感能力，以探测远距离的障碍物；并采用先进的规划与控制算法，在确保避障的同时，最大限度地提升飞行速度。
据外媒报道，在上述背景下，中国香港大学（the University of Hong Kong）的工程师团队研发了一款先进的空中机器人，与无人机类似，专为在未知环境中实现高速导航而设计。与以往在高速行驶时难以实现实时避障的尝试不同，这款名为“SUPER”的模型集成了先进的感知系统和由人工智能（AI）驱动的控制算法。
SUPER配备了一款轻量级的3D激光雷达（LiDAR）传感器，以实现精确的远距离障碍物探测。为了确保高速飞行的安全性，SUPER采用了一种高效的轨迹规划框架，能够直接从激光雷达点云中生成飞行轨迹。
据该研究团队所说，在每个重新规划周期中都会生成两条轨迹：一条确保在已知自由空间内安全飞行；另一条则用于在整个空间范围内实现高速飞行。该方法能够将失败率降低至原来的1/35.9，将飞行轨迹规划时间缩短至一半，而且SUPER能够以超20 m/s的速度飞行，同时避开细小障碍物和狭窄空间。
研究人员在研究摘要中写道：“SUPER标志着自动驾驶微型飞行器（micro air vehicle，MAV）系统发展的一个重要里程碑，弥合了实验室研究与实际应用之间的鸿沟。”
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