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科学家开发新型无人机系统 使用声音“看到”墙壁

2020-03-06 17:26 性质:转载 作者:cnBeta。COM 来源:cnBeta.COM
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据外媒New Atlas报道,许多无人机已经利用超声波检测直接位于其路径中的单个障碍物。但是, 实验性的新型无人机系统会使用声音来确定房间内所有墙壁的位置,从...

据外媒New Atlas报道,许多无人机已经利用超声波检测直接位于其路径中的单个障碍物。但是, 实验性的新型无人机系统会使用声音来确定房间内所有墙壁的位置,从而在基于视觉或灯光的系统无法提供指导时提供指导。

这项研究由印第安纳州普渡大学的Mireille“ Mimi” Boutin教授和慕尼黑工业大学的Gregor Kemper教授领导。他们首先为现成的四旋翼无人机配备了扬声器和四个麦克风。麦克风采用三维布置,而不是所有都相对平放。

当无人机随后穿过房间时,其扬声器发出短促的声音脉冲。对于每个脉冲,传声器阵列都检测到房间的四壁反射回的初始发射和随后的回声。发射和任何回声之间经过的时间量用于确定反射壁的距离……与蝙蝠使用回声定位的方式不同。利用研究人员开发的一种数学方法(称为回波分类),可以确定将哪个测量距离应用于哪面墙壁。结果,该系统可以连续确定无人机相对于房间内所有墙壁的位置。

研究人员希望一旦进一步发展,该技术可用于在黑暗,下雨/下雪或阴暗的条件下引导无人机,在这种情况下,基于计算机视觉、激光或红外光的系统可能会失效。可以想象,该设置还可用于基于智能 手机 的系统来引导盲人行人,或用于自动驾驶汽车的防撞系统等。

Kemper表示:“这样做的目的是使无人机或任何其他无人驾驶车辆能够使用声音导航。汽车已经配备了摄像头。一种新方法可能是还包括一个声音传感器,以增强现有的视觉信息并更好地呈现现实。”

关于这项研究的论文最近发表在《SIAM应用代数与几何》杂志上。

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