去吧嗅嗅蟲,新微型無人機可自動探測瓦斯和化學物質外洩

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 16 日 11:40 | 分類 尖端科技 , 無人機 , 自動化 Telegram share ! follow us in feedly


近期電機電子工程師學會(IEEE)發表新研究成果,荷蘭、西班牙和美國哈佛大學的研究團隊開發出演算法,搭配多架微型無人機,可讓機群在沒有 GPS 訊號的狹窄環境,偵測瓦斯或其他化學物質外洩。

這款被研發團隊暱稱為「嗅嗅蟲」(Sniffy Bug)的微型四軸飛行器,尺寸非常小,可讓救災人員或士兵隨身攜帶,並在許多收不到 GPS 訊號如地下室、地底隧道等複雜都市環境,進行化學物質探測任務。

一般來說,微型無人機雖然有體積小的優點,但缺點是電池容積小,難以支撐大型無人機自動駕駛演算法,或光學測距需要的電量,因此研究團隊使用生物原理開發出這款演算法,讓嗅嗅蟲可用原有電池容量執行任務。

「生物界有需多可在狹窄環境準確找到氣味來源,且不用耗費太多能量的例子,如果蠅。」荷蘭台夫特理工大學(Technische Universiteit Delft,TU Delft)的 Bart Duisterhof 教授指出,果蠅腦神經只有約 100,000 個神經元(人類的百萬分之一),但每年夏天都能準確找到水果在哪,果蠅的行為方式相當簡單,就是飛在逆風處或與氣味來源垂直的方向,就能讓牠們找到水果。

▲ 嗅嗅蟲的操作與原理說明影片。

雖然嗅嗅蟲缺乏氣流探測器,因此無法像果蠅依風向偵測,但團隊演算法讓嗅嗅蟲以鋸齒隊形前進,偵測環境四周牆壁與梁柱等障礙物位置,並逐漸勾畫出所處環境的地形圖,回傳給操作者,此外內建的化學偵測器可隨時發現外洩的瓦斯或其他化學物質,讓操作者立即反應。

這項成果對救災及軍事應用都有非常大潛力,只要經常需在狹窄且無法收到 GPS 訊號環境執行任務的單位,都可透過嗅嗅蟲探測,減少發生意外或遭突擊的機率。

(首圖來源:影片截圖)