IROS 2016 | 森林小衛(wèi)士：一款能檢查樹(shù)洞的無(wú)人機(jī)

本文作者：楊波

2016-10-14 10:25

導(dǎo)語(yǔ)：近日，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）研發(fā)了一個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，它可以檢查樹(shù)洞，并追蹤樹(shù)洞內(nèi)的生物活動(dòng)。

IROS 2016 | 森林小衛(wèi)士：一款能檢查樹(shù)洞的無(wú)人機(jī) 眾所周知，森林是地球之肺。森林中綠色植物的光合作用，不僅能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成各種各樣的有機(jī)物（森林每年提供28.3億噸有機(jī)物，占陸地植物生產(chǎn)有機(jī)物總產(chǎn)量53億噸的53. 4%），還能吸收大量二氧化碳，釋放出氧氣，這維系了大氣中二氧化碳和氧氣的平衡，凈化了環(huán)境。因此，保持森林系統(tǒng)的生態(tài)平衡非常重要。

鮮為人知的是，樹(shù)木身上存在著各種各樣的小洞，這些洞洞是包括鳥(niǎo)類、甲殼蟲(chóng)和一些小型哺乳動(dòng)物在內(nèi)的動(dòng)物們的家，它們不僅可以為小動(dòng)物們遮風(fēng)擋雨，還是筑巢和繁衍后代的最佳地點(diǎn)。但是，如果那些帶有樹(shù)洞的樹(shù)木沒(méi)有什么經(jīng)濟(jì)價(jià)值的話，通常就會(huì)被移植到別的地方去。這么一來(lái)，那些非常依賴于樹(shù)洞的物種便瀕臨滅絕。所以，我們需要采取更好的方法來(lái)保護(hù)那些對(duì)樹(shù)洞有著更強(qiáng)依賴性的物種。

進(jìn)行有效保護(hù)的前提之一，就是要更好地了解有關(guān)樹(shù)洞的一切。但是，從目前看來(lái)，針對(duì)樹(shù)洞的大型研究太少了，同時(shí)，那些細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)的收集又非常燒錢(qián)。

IROS 2016 | 森林小衛(wèi)士：一款能檢查樹(shù)洞的無(wú)人機(jī) 近日，來(lái)自瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）的 Kelly Steich, Mina Kamel, Paul Beardsley, Martin Obrist, Roland Siegwart 和Thibault Lachat 組成了一支強(qiáng)大的研究團(tuán)隊(duì)，他們專注于尋找所有樹(shù)洞里最常見(jiàn)的一種——啄木鳥(niǎo)的洞。這些洞的開(kāi)口大概有三到十二厘米，空落落的，還很深。

如上圖所示所示，ETH 研發(fā)的系統(tǒng)基于一個(gè)配備了控制器的 Mricro Aerial Vehicle (MAV) ，這樣它就可以對(duì)這些樹(shù)洞進(jìn)行近距離的檢查，并且對(duì)它們進(jìn)行3D重構(gòu)。MAV 身上配備了一個(gè)視覺(jué)慣性感應(yīng)器，一個(gè)深度攝像機(jī)以及一個(gè)安裝在末端器上的平行的、帶有微型立體驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)的控制器。

IROS 2016 | 森林小衛(wèi)士：一款能檢查樹(shù)洞的無(wú)人機(jī) 在沒(méi)有人為參與的情況下，這個(gè)系統(tǒng)可以識(shí)別樹(shù)洞并對(duì)其內(nèi)部發(fā)生的生物活動(dòng)進(jìn)行追蹤。在用戶通過(guò)Graphical User Interface （GUI）確認(rèn)樹(shù)洞的存在后，檢查過(guò)程就開(kāi)始了。目前，這個(gè)檢查過(guò)程在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和真實(shí)森林中都測(cè)試過(guò)。

如果您對(duì)這個(gè)研究項(xiàng)目感興趣的話，可以猛戳 ETH 團(tuán)隊(duì)的研究論文《Tree Cavity Inspection Using Aerial Robots》。這篇論文發(fā)表在了 IROS 2016 智能機(jī)器人與系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議上。

via Robohub