屡获殊荣的无人机系统可协助急救人员进行室内搜索

快速阅读: 据《宾夕法尼亚州立大学新闻》最新报道，宾州大学城——宾夕法尼亚州立大学的ARCC团队研发了一套低成本无人机系统，用于室内搜救。该系统包括两架无人机，一架用于2D飞行控制，另一架用于3D环境测绘。通过使用现成部件和定制软件，这套系统的成本仅为几千美元，远低于同类产品。团队在2023年第一响应者UAS 3D测绘挑战赛中获得第二名及2万美元奖金。

宾州大学城——据宾夕法尼亚州立大学自治机器人竞赛俱乐部（ARCC）介绍，室内搜救行动是执法部门和第一响应者面临的最危险的任务之一，但无人机技术已经彻底改变了他们应对这些复杂情况的方式。无人机可以用于在像倒塌的建筑物这样令人感到压抑、黑暗且GPS信号受限的环境中定位人员，但开发这些无人机既复杂又昂贵。为了解决这一挑战，学生们最近研发了一套低成本的无人机系统（UAS）。该双无人机系统包括2D和3D测绘技术，可协助执法部门和第一响应者进行室内搜索。他们在航空研究中心（航天航空研究中央）发表了一篇论文，记录了机器人俱乐部在2023年第一响应者UAS 3D测绘挑战赛中的表现，该中心是美国航天航空协会（美国航天航空学会）的合作站点。机器人俱乐部在2023年第一响应者UAS 3D测绘挑战赛中获得了第二名及2万美元奖金。参赛队伍的任务是创建一个成本效益高的UAS解决方案，使用一个或多个自主或半自主车辆，以增强进入建筑物的第一响应者的态势感知能力。

“我们开发了一个双无人机系统：我们的第一个小型且易于操作的无人机除了基本的飞行控制系统外，基本上没有其他机载计算机。”航空航天工程专业的博士生、ARCC主席兼论文合著者雷切尔·阿克滕说。“另一架无人机配备有传感器，帮助我们构建室内环境的3D地图，并且有一个相对强大的计算机，可以在机上生成完整的地图。”

这两架无人机可以单独或协同工作，这使得团队能够将任务分配给两架无人机：一架较小、更灵活的无人机配备了热成像和夜视功能以及实时摄像头流，另一架较大型的无人机可以生成其环境的3D地图，为第一响应者提供有价值的信息。这种解决方案根据第一响应者的需求提供了更大的灵活性，甚至允许团队根据情况定制和重新配置无人机。

通过使用现成的部件以及定制的软件、算法和硬件组件，ARCC开发的无人机系统仅需几千美元的成本——远低于其他在美国开发的无人机系统，后者制造成本可能高达数万美元。团队从参与过去的比赛和与第一响应者的交流中吸取了经验，帮助他们简化设计并适应搜救队对侦察无人机的需求。

“我们努力实现功能、重量、尺寸和价格之间的平衡。”航空航天工程专业的博士生、ARCC财务主管兼论文合著者文卡塔克里希南·伊耶尔说。“例如，使用的热成像相机只能直接检测视线范围内的物体，这意味着墙后的热量信号可能无法被检测到。这样的功能要求昂贵的传感器，从而增加了整体成本，因此我们必须在哪些功能上做出取舍。”

(以上内容均由Ai生成)