团队开发灵感来自科幻小说的革命性无人驾驶飞行器

想象一下，科幻小说与现实相遇，尖端技术将《普罗米修斯》等电影中令人敬畏的场景栩栩如生。这是由大学(港大)工程学院机械工程学系助理教授张福博士领导的开创性研究，他开发了一种动力飞行的超欠驱动激光雷达传感空中机器人(PULSAR)，有望重新定义无人驾驶飞行器(UAV)的世界。

无人机已经在搜救、洞穴测量和建筑测绘中发挥着越来越重要的作用。PULSAR因其与天文脉冲星的自转和扫描模式的相似性而得名，将无人机技术推向了新的高度。PULSAR配备微型计算机和LiDAR传感器，在室内和室外环境中拥有完整的板载感知、映射、规划和控制功能，所有这些都不需要任何外部仪器。

PULSAR令人难以置信的功能的秘诀在于其单一执行器，它为无斜盘机构提供动力，并提供推力和力矩。通过一系列实验，张博士的团队展示了PULSAR实时检测静态和动态障碍物，跟踪复杂轨迹以及即使在完全黑暗中也能自主导航的能力。

PULSAR的坚固性还延伸到承受外部风干扰，在不可预测的条件下实现更安全，更稳定的飞行。在最大风速为4.5 m/s时，PULSAR可以在小区域内保持其悬停位置。这种特性使在野外环境中飞行更安全、更稳定。

除了上述功能外，传感器还可以通过自旋转运动来扩展视野(FoV)，从而提高无人机的感知和任务效率。目前，有两种主要方法可以扩展传感器FoV，但它们都消耗大量功率。

第一种方法涉及使用具有大FoV的传感器，例如鱼眼相机，折反相机或360°激光雷达，它们往往会产生失真。然而，360° LiDAR 在垂直方向上具有窄且低分辨率的 FoV。第二种方法涉及使用多个传感器，例如多摄像头或多LiDAR系统，但这会产生额外的成本并导致更长的数据处理时间。

与螺旋桨盘面积和有效载荷相同的四旋翼无人机相比，PULSAR的发明可以节省26.7%的能耗，同时仍然保持良好的敏捷性。由于其单执行器推进系统，PULSAR的能量转换损失较小，因此飞行效率高达6.65g / W。

尽管体积小，直径只有37.6厘米，电池容量只有41 Wh，但这架1234-g无人机的悬停时间超过了12分钟。

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