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隨著新一輪娛樂類無人機(jī)的發(fā)布,避障再一次成為熱點(diǎn)。無人機(jī)為什么要避障,怎么避障,有哪些技術(shù)和坑點(diǎn)?今天來扒一扒。
無人機(jī)本來在高空穿梭,不知障礙為何物??墒嵌嘈淼钠占案淖兞艘磺?。植保,運(yùn)貨,勘測,穿越,娛樂,拍照等等低空應(yīng)用成為常態(tài)。于是地面各種障礙物變得突兀起來,變得值錢,能夠炒作了。于是大大小小的無人機(jī)無論是否必須,都開始談?wù)摫苷稀?/span>
什么是避障?簡單的說就是躲避航線或飛行中遇到的物體,
避免雙方損傷,注意是雙方。
怎么避障?要解決三個(gè)問題:
1,有哪些類型的障礙。
2,怎么定位障礙。
3,怎么躲避。
簡單的說障礙物有三種類型:大障礙,小障礙,動障礙。
大障礙是不可逾越的比如墻,樓,山等等,對于這種障礙只能停不能避。小障礙是電線桿,樹木等等可以躲避的障礙。動障礙就是人畜鳥,有人說飛過來一塊石頭,好吧,也算是。
對于后兩種障礙,大部分廠家含糊其辭,因?yàn)檎嬲龅奖苷?,知道障礙還要知道它的位置;躲避障礙還要知道往哪躲。并不是探測就繞開說起來這么簡單,需要一系列傳感器和算法配合。而且真的需要么?我們看看動障礙都是在娛樂過程中才會出現(xiàn),工業(yè)作業(yè)遇到的基本都是不動的小障礙,那么為什么不能勘測用航線避開呢?樹是死的人是活的啊,避障真的必須么?有人說作業(yè)過程也有鳥啊,那有人機(jī)為什么不做避障?
道理很簡單,規(guī)避動作有可能遇到新的障礙,導(dǎo)致新的控制問題。飛機(jī)不是玩具,不能為躲避已知危險(xiǎn)而陷入未知危險(xiǎn),只能提高飛機(jī)抗撞性能來解決。只有娛樂無人機(jī)需要,因?yàn)轱w機(jī)自己不值錢,撞上人和建筑損失更大些。
避障用的傳感器是現(xiàn)在宣傳中最大的坑點(diǎn)!所謂避障傳感器是不存在的,因?yàn)閭鞲衅髦荒芴綔y不能躲避。這就像能寫文章的都叫作家一樣扯淡。傳感器只有距離傳感器,掃描傳感器,雙目視覺三種可以使用。
距離傳感器指的是超聲波,無線電測距(被宣傳為雷達(dá)),激光測距(被宣傳為激光雷達(dá))。他們都是主動發(fā)射聲波,電磁波或激光到前方材質(zhì),測量回波時(shí)間差來確定距離,所以他們適合大障礙的探測,對于小障礙和動障礙只能知道有無,不能知道位置甚至距離也不準(zhǔn),而且對不平整材質(zhì)(植被)和非固體材質(zhì)(水面)都有可能有問題。所以這些本應(yīng)該用于飛行定高的傳感器用于避障有問題。
掃描類傳感器就是在測距傳感器上加裝旋轉(zhuǎn)裝置,通過旋轉(zhuǎn)不斷探測各個(gè)方向的障礙物。常見就是激光掃描測距,有平面和三維,他的最大問題是機(jī)械部件壽命和成本高昂。
再有就是雙目視覺,這種在實(shí)驗(yàn)室趴了很多年的設(shè)備終于在今年走上臺面,效果待檢測。通過雙目視頻的差異計(jì)算每個(gè)點(diǎn)的距離,跟人眼距離感原理相同。但是只要做好圖像處理,從成本和實(shí)用來講這才是最實(shí)用的設(shè)備。現(xiàn)在就是處理器性能和算法的瓶頸。
再說說避障,探測到障礙有三種處理方法,停下等指令,規(guī)劃繞障和自主繞障。
停下是最基本的處理方式,遇到大障礙必須這么做。規(guī)劃繞障適用于小障礙,這種方法經(jīng)濟(jì)簡單而且可靠性高。自主繞障則需要飛機(jī)有規(guī)避算法,在機(jī)上重新生成航線,還要面臨新的問題,我看只有娛樂無人機(jī)有這個(gè)必要,因?yàn)樗鎸Φ恼系K價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于飛機(jī)。
結(jié)論: 避障需要進(jìn)行,但是自主避障不是必須。要看飛行環(huán)境和飛機(jī)價(jià)值來確定。
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