含玻璃未知环境中用于空中导航的主动接触式探测

自主空中机器人正越来越多地部署于真实场景中，其中透明的玻璃障碍物对可靠导航构成了重大挑战。研究人员已探索使用非接触式传感器和被动式耐接触飞行器设计来检测玻璃表面，但这些方法在鲁棒性和效率方面往往存在局限。在这项工作中，我们提出了一种新颖的方法，用于在含有透明玻璃障碍物的未知环境中实现鲁棒的自主空中导航，该方法结合了基于传感器和基于接触的玻璃检测两者的优势。所提出的系统首先利用视觉传感器测量值对潜在玻璃表面进行增量检测和信息维护。然后，飞行器使用一对轻量级接触传感模块，主动对视觉检测到的潜在玻璃表面进行触碰动作，以确认或否定其存在。随后，体积地图被高效地更新以包含玻璃表面信息，并实时重新规划安全轨迹以避开玻璃障碍物。我们通过在多种场景下的真实世界实验验证了所提出的系统，证明了其在含有玻璃障碍物的复杂真实环境中实现高效且鲁棒的自主空中导航的有效性。