室內(nèi)無人機如何在一個新的，未來的市場中發(fā)揮作用

無人機是飛行的機器人，也是一種空中的無人駕駛車輛(UAV)。無人機在戶外的運用已經(jīng)名聲大噪，現(xiàn)在它們也開始在室內(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)施的倉庫庫存和設(shè)施檢查提供無人機解決方案。另一家瑞士初創(chuàng)公司Flyability也提供室內(nèi)空中檢查無人機，用于檢查密閉空間。

室內(nèi)的無人機通常比室外的要小。此外，它們提供了更好的可訪問性，可以到達不同的高度，這是爬行器和地面機器人(在地面上移動的機器人)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)無人機在視頻記錄，大型無人機的練習(xí)工具以及娛樂目的方面也非常有用。

市場范圍及用途

在2019年的一份報告中，有人提到，到2027年，無人機市場將增長290億美元，復(fù)合年增長率接近20%。該報告還指出，室內(nèi)無人機有一些主要優(yōu)勢，比如攀登(爬行)等危險任務(wù)較少，由于可管理的硬件采購成本投資回報快，與室外無人機相比，室內(nèi)無人機更容易獲得批準(zhǔn)。這些小工具的主要行業(yè)是倉儲和物流行業(yè)，它們可以幫助進行庫存管理、室內(nèi)內(nèi)部物流以及檢查和監(jiān)視。今年早些時候，Digital Aerolus開發(fā)了世界上第一架使用c波段紫外線(UVC)燈的室內(nèi)無人機(Aertos 120-UVC)。這款無人機是專門為抗擊COVID-19 (SARS-CoV-2)病毒傳播而制造的，消毒率高達99%。Aertos 120-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會。研究表明，UVC光在波長為265 nm時可以破壞病毒的RNA。

技術(shù)支持

由于GPS不能在大多數(shù)建筑內(nèi)工作，大多數(shù)室內(nèi)無人機使用圖像識別技術(shù)進行自主飛行。例如，上個月，日本的研究人員開發(fā)了一種單攝像頭機器視覺算法，可以讓輕型的懸停機器人通過識別和分析瓷磚地板上的參考點來引導(dǎo)自己。該項目負責(zé)人、東京芝浦理工學(xué)院電子工程系副教授Chinthaka Premachandra說，由于GPS信號太弱，無法穿透大多數(shù)建筑物，室內(nèi)無人機通常依賴于視覺環(huán)境線索。他的研究團隊的目標(biāo)是設(shè)計盡可能簡單的引導(dǎo)算法，只需要一個小型、廉價的微處理器。該團隊使用的是Raspberry pi3，這是一個大約重45克的開源計算平臺。他們的原型有一個向下的攝像頭，故意降低了分辨率——只有80 * 80像素。“我們的機器人只需要分辨它的運動方向和識別角落。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，”Premachandra補充道。

室內(nèi)無人機采用的另一種方法是結(jié)構(gòu)運動算法(SfM)。SfM基于從不同位置獲取的圖像，計算相機之間的相對關(guān)系，獲得視差，實現(xiàn)三維空間的恢復(fù)。即使是可飛性的Elios 2無人機也使用了碰撞容受性和機載照明，使無人機飛行員能夠在沒有任何外部光源的情況下安全有效地操縱無人機。Elios 2也有7個視覺穩(wěn)定傳感器，幫助它實現(xiàn)無gps穩(wěn)定。飛航客戶之一的法國船級社(Bureau Veritas France)使用埃里奧斯2在其一艘貨船上進行壓載艙檢查，飛行時間為3次，每次10分鐘。這是一項令人難以置信的壯舉，因為在沒有無人機的情況下，同樣的檢查需要三到四名檢查員使用繩索、氧氣監(jiān)測設(shè)備和大量安全設(shè)備。

總結(jié)

盡管室內(nèi)無人機具有巨大的潛力，但仍有一些挑戰(zhàn)需要首先解決。室內(nèi)的無人機必須有自我意識，避免碰觸物體。它需要升級到更好的穩(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)時的穩(wěn)定性能。通過這些方面的改進，室內(nèi)無人機將更接近于完全自主和最佳功能性的狀態(tài)。