眾所周知，無(wú)人機(jī)是一種飛行機(jī)器人。近年來(lái)無(wú)人機(jī)在室外的應(yīng)用中已經(jīng)名聲大噪，在室外的應(yīng)用中可以進(jìn)行無(wú)人機(jī)的表演，無(wú)人機(jī)可以進(jìn)行室外拍攝，也可以進(jìn)行無(wú)人機(jī)在戶(hù)外環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)等等，一些人力無(wú)法直接做到和探測(cè)到的地方，都可以用無(wú)人機(jī)去完成。

　　室內(nèi)無(wú)人機(jī)嶄露頭角

　　無(wú)人機(jī)在戶(hù)外的運(yùn)用已經(jīng)名聲大噪，現(xiàn)在它們也開(kāi)始在室內(nèi)嶄露頭角。例如，位于圣路易斯的初創(chuàng)公司Corvus Robotics正在為物流和制造設(shè)施的倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存和設(shè)施檢查提供無(wú)人機(jī)解決方案。另一家瑞士初創(chuàng)公司Flyability也提供室內(nèi)空中檢查無(wú)人機(jī)，用于檢查密閉空間。

　　在2019年的一份報(bào)告中，有人提到，到2027年，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)將增長(zhǎng)290億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率接近20%。該報(bào)告還指出，室內(nèi)無(wú)人機(jī)有一些主要優(yōu)勢(shì)，比如攀登(爬行)等危險(xiǎn)任務(wù)較少，由于可管理的硬件采購(gòu)成本投資回報(bào)快，與室外無(wú)人機(jī)相比，室內(nèi)無(wú)人機(jī)更容易獲得批準(zhǔn)。這些小工具的主要行業(yè)是倉(cāng)儲(chǔ)和物流行業(yè)，它們可以幫助進(jìn)行庫(kù)存管理、室內(nèi)內(nèi)部物流以及檢查和監(jiān)視。

　　今年早些時(shí)候，Digital Aerolus開(kāi)發(fā)了世界上第一架使用c波段紫外線(UVC)燈的室內(nèi)無(wú)人機(jī)(Aertos120-UVC)。這款無(wú)人機(jī)是專(zhuān)門(mén)為抗擊COVID-19(SARS-CoV-2)病毒傳播而制造的，消毒率高達(dá)99%。Aertos120-UVC可在建筑物內(nèi)和消毒區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定飛行，從而減少一線工人接觸感染的機(jī)會(huì)。研究表明，UVC光在波長(zhǎng)為265nm時(shí)可以破壞病毒的RNA。

　　室內(nèi)無(wú)人機(jī)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)

　　由于GPS不能在大多數(shù)建筑內(nèi)工作，大多數(shù)室內(nèi)無(wú)人機(jī)使用圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行自主飛行。例如，上個(gè)月，日本的研究人員開(kāi)發(fā)了一種單攝像頭機(jī)器視覺(jué)算法，可以讓輕型的懸停機(jī)器人通過(guò)識(shí)別和分析瓷磚地板上的參考點(diǎn)來(lái)引導(dǎo)自己。

　　該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、東京芝浦理工學(xué)院電子工程系副教授Chinthaka Premachandra說(shuō)，由于GPS信號(hào)太弱，無(wú)法穿透大多數(shù)建筑物，室內(nèi)無(wú)人機(jī)通常依賴(lài)于視覺(jué)環(huán)境線索。他的研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)盡可能簡(jiǎn)單的引導(dǎo)算法，只需要一個(gè)小型、廉價(jià)的微處理器。

　　該團(tuán)隊(duì)使用的是Raspberry pi3，這是一個(gè)大約重45克的開(kāi)源計(jì)算平臺(tái)。他們的原型有一個(gè)向下的攝像頭，故意降低了分辨率——只有80*80像素。“我們的機(jī)器人只需要分辨它的運(yùn)動(dòng)方向和識(shí)別角落。從那里，我們的算法允許它推斷它在房間里的位置，幫助它避免接觸墻壁，”P(pán)remachandra補(bǔ)充道。

　　室內(nèi)無(wú)人機(jī)采用的另一種方法是結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)算法(SfM)。SfM基于從不同位置獲取的圖像，計(jì)算相機(jī)之間的相對(duì)關(guān)系，獲得視差，實(shí)現(xiàn)三維空間的恢復(fù)。即使是可飛性的Elios2無(wú)人機(jī)也使用了碰撞容受性和機(jī)載照明，使無(wú)人機(jī)飛行員能夠在沒(méi)有任何外部光源的情況下安全有效地操縱無(wú)人機(jī)。

　　Elios2也有7個(gè)視覺(jué)穩(wěn)定傳感器，幫助它實(shí)現(xiàn)無(wú)gps穩(wěn)定。飛航客戶(hù)之一的法國(guó)船級(jí)社(Bureau Veritas France)使用埃里奧斯2在其一艘貨船上進(jìn)行壓載艙檢查，飛行時(shí)間為3次，每次10分鐘。這是一項(xiàng)令人難以置信的壯舉，因?yàn)樵跊](méi)有無(wú)人機(jī)的情況下，同樣的檢查需要三到四名檢查員使用繩索、氧氣監(jiān)測(cè)設(shè)備和大量安全設(shè)備。

　　盡管室內(nèi)無(wú)人機(jī)具有巨大的潛力，但仍有一些挑戰(zhàn)需要首先解決。室內(nèi)的無(wú)人機(jī)必須有自我意識(shí)，避免碰觸物體。它需要升級(jí)到更好的穩(wěn)定系統(tǒng)，以提高其在有風(fēng)扇的空間或存在室內(nèi)通風(fēng)時(shí)的穩(wěn)定性能。通過(guò)這些方面的改進(jìn)，室內(nèi)無(wú)人機(jī)將更接近于完全自主和最佳功能性的狀態(tài)。

　　室內(nèi)無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)

　　室內(nèi)的無(wú)人機(jī)通常比室外的要小。此外，它們提供了更好的可訪問(wèn)性，可以到達(dá)不同的高度，這是爬行器和地面機(jī)器人(在地面上移動(dòng)的機(jī)器人)通常不可能做到的。由于其自主飛行的特性，使其具有更大的通用性和對(duì)未知環(huán)境更大的適用度。此外，除了檢查和監(jiān)視目的之外，室內(nèi)無(wú)人機(jī)在視頻記錄，大型無(wú)人機(jī)的練習(xí)工具以及娛樂(lè)目的方面也非常有用。

　　隨著無(wú)人機(jī)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，未來(lái)無(wú)人機(jī)在社會(huì)當(dāng)中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。無(wú)人機(jī)有著諸多的優(yōu)勢(shì)和優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)當(dāng)中也仍然存在著一定的技術(shù)難點(diǎn)，對(duì)此還需要不斷地進(jìn)行研究，并提出解決方案。無(wú)人機(jī)在當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用說(shuō)明了其價(jià)值所在，在未來(lái)發(fā)展中無(wú)論是軍事、工業(yè)還是農(nóng)業(yè)等方面都可能應(yīng)用到無(wú)人機(jī)，并促使無(wú)人機(jī)逐漸向更加成熟化的方向發(fā)展。