無人機(jī)可以輔助人類進(jìn)行雷區(qū)內(nèi)部排雷

排查地雷是一項(xiàng)危險(xiǎn)的工作。對(duì)于人類而言，地雷可能具有致命性：容易爆炸并充滿有毒氣體。機(jī)器人可以到達(dá)人類可能會(huì)窒息的地方，但是即使從地表無法接近地雷，機(jī)器人也能做很多事情。

現(xiàn)在，由Headlight AI領(lǐng)導(dǎo)的英國研究人員開發(fā)了一種可以在黑暗中飛行的無人機(jī)。這種無人機(jī)被稱為普羅米修斯（Prometheus），可以鉆入地雷，然后松開其手臂并在空隙中飛行。一旦到達(dá)那里，它就可以使用其掃描設(shè)備的有效載荷來繪制目前人類和機(jī)器人都無法行走的地雷的地圖。研究人員希望，這可以使礦山檢查更快，更容易。Prometheus背后的團(tuán)隊(duì)于11月在《機(jī)器人》雜志上發(fā)表了其設(shè)計(jì)。

礦山檢查似乎是一項(xiàng)特別任務(wù)，但老礦山可能倒塌，導(dǎo)致地面下沉并損壞附近的建筑物。這是一個(gè)深遠(yuǎn)的威脅：總部位于英格蘭東北的巖土工程公司Geoinvestigate估計(jì)，英國約有8％的建筑物受到該國地面附近數(shù)千個(gè)廢棄煤礦中的任何一個(gè)的威脅。這也是對(duì)運(yùn)輸?shù)耐{，例如公路和鐵路。確實(shí)，普羅米修斯得到了Network Rail的支持，后者運(yùn)營著英國的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施。

如此嚴(yán)重的危險(xiǎn)意味著舊礦需要定期檢查。為了進(jìn)入傳統(tǒng)輪式機(jī)器人所禁止的深度（例如DARPA SubT Challenge中的特征），今天的檢查員要在礦井中鉆出鉆孔，在黑暗中鉆下掃描儀。

但這可能是一個(gè)艱巨的過程，通常是徒勞的。檢查整個(gè)礦井可能會(huì)產(chǎn)生多個(gè)鉆孔，但這仍然不足以繪制出完整的圖片。地雷是鋸齒狀，迷宮般的地方，許多空隙可能看不見。此外，許多老礦山的地圖并不完善，因此很難說出最好的地方。

普羅米修斯可以繞開其中一些挑戰(zhàn)。檢查人員可以將拴在對(duì)接設(shè)備上的Prometheus放下一個(gè)鉆孔。進(jìn)入礦井后，無人機(jī)可以使用LIDAR掃描儀（今天在礦井檢查中很常見）?？坎w行，以生成未知空洞的3D地圖。普羅米修斯可以利用紅外數(shù)據(jù)繪制自己的路線，從而自主地飛過該礦。

還存在其他可以在地下飛行的無人駕駛飛機(jī)，但是它們太小而無法攜帶相對(duì)重的掃描設(shè)備，或者太大而無法輕松地安裝在井眼中。普羅米修斯之所以與眾不同，是因?yàn)樗哂姓郫B雙臂的能力，可以壓縮對(duì)手無法壓縮的空間。

西維吉尼亞大學(xué)機(jī)械和航空航天工程學(xué)教授杰森·格羅斯（Jason Gross）說，正是這種折疊和進(jìn)入井眼的能力使普羅米修斯引人注目。格羅斯稱普羅米修斯為“一個(gè)令人振奮的想法”，但他確實(shí)指出，普羅米修斯的飛行窗口相對(duì)較短，除掃描外幾乎沒有其他功能。

研究人員在地下室和英格蘭什魯斯伯里附近的一座老礦山中進(jìn)行了多次成功的試飛。普羅米修斯不僅能夠繪制出自己的空間，而且無人機(jī)還可以在未知區(qū)域繪制自己的航向。

Headlight AI聯(lián)合創(chuàng)始人Puneet Chhabra表示，研究人員的下一步將是測試Prometheus在實(shí)際礦井中展開的能力。研究人員計(jì)劃在2021年底之前進(jìn)行全面的飛行測試。
編輯 hfy