Ett team av forskare vid Luleå tekniska universitet, i Sverige, har utvecklat ett nytt ramverk för att utföra visuella inspektioner av stora 3D-infrastrukturer med hjälp av helt autonoma mikroflygbilar (MAV). I deras papper, förpublicerad på arXiv, de introducerar ett luftinspektionssystem med hög autonomi, som potentiellt kan användas i stor skala för inspektion av gammal infrastruktur.

"Åldersinfrastruktur blir en viktig fråga för utvecklade samhällen, med en ökad kostnad och en stor fara för de mänskliga inspektörerna som utför den övergripande operationen, "George Nikolakopoulos, en av forskarna som genomförde studien, berättade TechXplore. "Således, fem år sedan, vi föreställde oss flygrobotar med armar för att utföra autonom inspektion och underhåll på ett billigare, snabb, produktivt och säkert sätt. "

Inom ramen som Nikolakopoulos och hans kollegor utarbetade, flera MAV används för inspektion av en infrastruktur, enbart förlita sig på sin inbyggda dator och sensoriska system. Ett modulsystem som kombinerar lokalisering, vägplanering och kartläggningsteknik säkerställer att MAV:erna kan distribueras snabbt, minska uppdragets utförande så att det uppfyller operatörens behov.

"Med tanke på ett utkast till geometrisk modell av infrastrukturen som ska inspekteras, t.ex. en låda eller en kon, vi definierar med våra algoritmer vägar för MAV:erna som kan garantera en fullständig visuell inspektion, "Nikolakopoulos förklarade." Antennrobotarna flyger runt autonomt, samla bilder samtidigt som kollisioner undviks. Vid landning, den insamlade informationen omvandlas till en tät 3D-rekonstruktion av infrastrukturen. "

Systemet som utvecklats av Nikolakopoulos och hans kollegor innehåller tre nyckelkomponenter:en geometri-baserad vägplanerare, en exakt och flexibel lokaliseringskomponent, och ett visuellt dataprogram för efterbehandling. Banplanerarkomponenten planerar effektivt samverkans täckning av komplexa strukturer med hjälp av flera MAV.

Lokaliseringskomponenten, å andra sidan, ger exakta uppskattningar för MAV med hjälp av ett ultrabredband (UWB) -säkrat tröghetsuppskattningsschema. Till sist, efterbehandlingsschemat tillåter forskarna att bygga 3D-modeller av infrastrukturer, med hjälp av de visuella data som samlats in från flygfordonen.

"Den största vetenskapliga och tekniska effekten av vår studie är det faktum att de flera MAV:erna fungerar i ett icke-övervakat tillvägagångssätt, "Nikolakopoulos sa." De har mycket hög autonomi och en fullständig industriell tillverkning för att utföra de erforderliga inspektionsuppgifterna. Så vitt jag vet, Detta är första gången någonsin som MAV har använts för inspektion av vindkraftverk över hela världen. "

Nikolakopoulos och hans kollegor utvärderade prestandan för deras autonoma navigationssystem i en serie realistiska utomhusfältförsök som innebar inspektion av storskalig infrastruktur. Dessa tester fokuserade främst på inspektion av vindkraftverk, som är särskilt utmanande strukturer.

Resultaten som samlats in i dessa preliminära utvärderingar är mycket lovande, betonar fördelarna och potentialen i det föreslagna systemet för inspektion av stora och komplexa infrastrukturer. I framtiden, det tillvägagångssätt som utvecklats av Nikolakopoulos och hans kollegor kan användas i stor skala, banar väg för helautomatiska inspektioner med flygrobot.

"Vi är nu på väg att kommersialisera den övergripande idén både som tjänst och plattform, Därför arbetar vi fullt ut med att bygga vår spinoff och stärka de framtida finansplanerna, "Sa Nikolakopoulos.

© 2019 Science X Network