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仿鸟无人机无需GPS以每小时45英里穿越森林障碍

香港大学的研究人员开发出一款突破性的自主无人机,能够在不依赖GPS或传统导航系统的情况下,以每小时高达45英里的速度穿越密集森林。这款名为“安全保障高速空中机器人”(SUPER)的无人机采用先进的3D激光雷达技术,能够在70米距离内探测到仅2.5毫米细的障碍物。这一仿生技术极大提升了自主飞行能力,模拟了鸟类以惊人速度和精度穿越复杂环境的本能。
仿鸟无人机无需GPS以每小时45英里穿越森林障碍

由香港大学张富教授带领的工程师团队研发出一款革命性的自主无人机,能够模仿鸟类的自然导航能力,有望彻底改变搜救行动和环境监测方式。

这款名为“安全保障高速空中机器人”(SUPER)的无人机,能够以超过每小时45英里的速度,在密集森林中飞行,并避开如电线或树枝般细小的障碍物,全程仅依赖机载传感器和计算能力。与传统依赖GPS信号或预设路线的无人机不同,SUPER可在未知环境中完全自主导航。

技术突破点在于SUPER对硬件与软件的高度集成。系统采用轻量级3D激光雷达传感器,能在70米距离内高精度探测障碍物,并结合先进的规划框架,同时生成两条飞行轨迹——一条通过探索未知空间以优化速度,另一条则优先考虑安全,始终保持在已知无障碍区域。

“这就像赋予无人机鸟类的反射神经,使其能在高速前进时实时躲避障碍,”张教授解释道。该无人机设计紧凑,轴距仅280毫米,起飞重量1.5千克,推重比超过5.0,具备极强的灵活性。

研究团队展望该技术在自动化配送、电力线路巡检、森林监测等领域的广泛应用。在搜救任务中,配备SUPER的无人机能够昼夜穿梭于灾区,快速定位幸存者或评估危险,比现有系统更高效。该技术可在无GPS信号和多种光照条件下运行,尤其适用于应急响应场景。

相关研究已发表于《Science Robotics》,标志着自主飞行技术从实验室研究向现实应用迈出了重要一步。

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