据TechRadar报道,荷兰代尔夫特理工大学研究团队开发出一款重量不足100克的微型无人机,它借助两根人造“胡须”和压力传感器接触周围物体,在摄像头和卫星定位难以工作的黑暗、烟雾或粉尘环境中完成触觉导航。

该系统的核心不是摄像头或卫星定位,而是物理接触。无人机机头附近伸出两根细长丝状物,向上倾斜,并与下方的微型压力传感器相连。任一丝状物碰到物体时,压力变化会提供信息,帮助飞行器估计自身相对于附近表面的位置。研究团队说,这使无人机能够绕开障碍物、保持与结构的接触,并构建周围空间的基本表示。

设计灵感来自啮齿动物和其他哺乳动物,它们利用面部毛发在能见度有限的封闭环境中移动。研究团队将技术目标设定在100克以下无人机,因为在这类平台上增加大量传感设备会很快占用有限载荷。据TechRadar报道,该研究由代尔夫特理工大学团队完成。

气流是主要难题,经过的风容易扰动胡须读数,使下方压力传感器产生混淆。为此,研究人员编写了轻量处理程序,能以毫米级精度实时区分气流扰动与真实表面接触。完整机载软件仅占34KB内存,对自主传感系统而言计算需求很低。大型无人机常用的传统导航软件通常需要比这套紧凑胡须处理系统更多的计算能力。

代尔夫特理工大学空中物理交互与具身智能副教授Salua Hamaza表示:“我们在这里的目标是为无人机配备丰富的触觉传感——不是为了在空中操作,而是为了触觉导航这一新概念。”博士候选人Chaoxiang Ye说:“我们想证明,触觉不必以尺寸或计算能力为代价。”

这一方案不适合速度最快的无人机,但对小型救援单元而言,通过触觉感知可能具有实际价值。它尤其适用于烟雾、粉尘、黑暗或基础设施受损等会干扰摄像头和其他光学设备的环境。一个潜在应用场景是倒塌建筑:救援行动因结构不稳定和空间狭窄而困难,常规空中感知可能不可靠。小型无人机可以先于人类响应者进入受限空间,通过物理接触收集附近结构和可能通道的信息。当GPS信号不可用或视觉信息难以解读时,该系统也可提供另一种感知方法。