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傲翼飛控打造無人機的“中國芯”

發布日期:2017-03-01??來源:雨辰網我要投稿我要評論
原標題:歸國博士后,打造“中國芯”

  作為無人機產業鏈上重要的一環,無人機飛行控制系統(簡稱飛控)的重要性不言而喻,也因此被稱為無人機的“大腦”,既要從各種類型的傳感器采集數據,又要做分析計算,不僅要給地面站發送實時數據,還要控制飛機姿態,其中涉及多個算法的研究,所以飛控的研發門檻較高,需要長時間的經驗積累。

在我國,民用無人機因消費級市場的持續火熱受到廣泛關注,但由于工業級飛控的開發能力較弱,以至于很多無人機制造商在轉向行業應用時顯得力不從心。近來,無人機在植保領域的應用廣受關注,植保無人機相比傳統作業方式以其超高的作業效率,安全的作業環境等種種優勢,獲得農業領域的一致好評,但是植保作業場景遠比消費級航拍環境復雜,無人機表現力總是令人不甚滿意。日本的機器人技術在全球都處于領先地位,也是全球最早使用無人機進行植保作業的國家,以雅馬哈為代表的的日本無人機企業多年來名聲赫赫。近日,宇辰網接觸了一家有“日本血統”的飛控企業,其團隊成員絕大多數有日本留學背景。

師從“日本無人機第一人”的技術帶頭人

這家無人機飛控企業就是南京傲翼飛控智能科技有限公司(以下簡稱“傲翼飛控”),公司法人王偉教授是日本無人機領域知名專家,也是公司的技術帶頭人。王偉2010年應南京信息工程大學邀請,回國任教,2012年入選“321領軍型科技創業人才計劃”,更是于2015年擔任中科院智能機器人研發中心主任,以推動國內無人機技術基礎研究為己任。
傲翼飛控打造“中國芯”團隊帶頭人王偉
 
團隊帶頭人王偉/圖  來源傲翼飛控

王偉早年留學日本,師從“日本無人機第一人”野波健藏教授。野波健藏教授是世界著名的機械控制和機器人學專家,原日本千葉大學副校長。同時,野波健藏教授還是日本多旋翼無人機協會主席、日本自動控制系統研究所所長,主要從事機器人及自動化控制的研究工作,特別是對機器人智能化方面進行了廣泛和深入的研究。王偉留學千葉大學期間,在野波健藏教授門下攻讀博士學位,并協助其成立了自動控制系統研究室,參與了多個無人機控制系統項目的研發工作。

2013年,王偉和野波健藏接受日本政府的邀請,參與到日本福島核電站無人機內部調查國家重大項目,并擔任控制系統設計小組主要負責人。由于核電站爆炸后的惡劣環境,人員無法進入現場,日本政府希望通過無人機收集現場數據,從而推進反應堆報廢工作。小組成員合作研發出了無GPS環境下全自主飛行無人機,實現了復雜未知環境下的無人機全自主勘探工作。基于SLAM的激光雷達系統可以保證無人機即便是在光線暗淡的環境下,也可實時自我定位并完成地圖構建。小組研發的無人機成功的獲取了寶貴的事故現場信息,無人機在這種惡劣環境中成功完成任務在世界上尚屬首次。

針對目前由于行業快速發展產生的混亂現狀。王偉認為,飛控核心技術是關鍵。“目前無人機產業發展并不健康,較為混亂。主要表現為產品質量參次不齊,問題頻出,一些企業夸大宣傳也敗壞了無人機行業的口碑。”

自2003年起,王偉從事無人機飛行控制系統研究工作已十四年,通過十四年與全球頂尖的學術和科研單位深度合作,積累了深厚的學術和應用經驗,對無人機技術現況和未來發展洞若觀火。

王偉團隊早年研發的多旋翼小型無人機,采用嵌入式控制技術,搭載IMU、GPS及氣壓計等傳感器,利用自行研發的飛行控制系統實現自主飛行,具備自主故障檢測及相應安全控制功能;可以實現實時周邊環境認識及自我定位,可以實施軌跡規劃,自主著陸。

集結中日兩地研發團隊

飛行控制系統是軟硬件結合的高新產品,研發人員的素質不言自明。目前從頂尖的航空大學出來的控制、自動化相關專業的畢業生,早早就被各路企業盯上了,無人機控制系統的人才可謂難求。

在這種情況下,傲翼飛控卻網羅了一批高素質的飛控研發人才,傲翼飛控的團隊分為國內團隊和日本團隊,日本核心團隊出自日本千葉大學野波實驗室小型無人機科研團隊。早在2003年,王偉作為核心成員之一參與了該實驗小組的團隊組建工作。在后期團隊建設過程中,又培養了多批無人機控制領域的專業人才。目前日本的科研團隊由13名博士,20余名碩士組成。

國內核心團隊成立于 2010 年,主要成員為王偉教授帶隊的研究生和科研助手。30人的團隊中,其中2名博士,近20名碩士生,專門從事無人機飛行控制系統的研發和生產工作,并為客戶提供全套無人機行業應用解決方案。
傲翼飛控打造“中國芯”團隊帶頭人王偉

團隊合影/圖  來源傲翼飛控

經過十余年的發展,團隊在各類項目中取得不俗成績。2004年,王偉教授所在的日本團隊與精工愛普生公司合作,成功開發出了世界最輕的 微型飛行機器人原型--FR-Ⅱ,該機器人重量僅為12.3克,可以通過藍牙進行遙控,并能夠在計算機設定的飛行線路上進行獨立飛行。該技術的成熟,為后期消費級市場航拍無人機的發展奠定了基礎。

2006年,王偉教授帶領日本團隊成功研發了微小型四旋翼無人機。該款無人機可以實現垂直起降,自由懸停;2008 年,王偉教授帶領日本團隊與 Hirobo 公司合作研發了小型六旋翼無人機。控制系統里加入容錯控制處理程序,當一只旋翼損壞時,無人機也可正常飛行,提高了飛行穩定性和安全性;2009 年,王偉教授帶領日本團隊與 GhCraft 公司合作研發小型可傾轉翼無人機。傾轉定翼無人機可以實現垂直起降、空中懸停,還可以高速巡航飛行,該款無人機采用 GPS 和 MEMS 慣性組合定位技術,實現了高精度定位。

傲翼植保無人機

自主研發的植保無人機正在作業/圖  來源傲翼飛控

目前,團隊在無人機和無人車等領域的研究取得了突破性進展,自主研制的多旋翼無人機成功應用于電力巡檢、橋梁檢測、農業植保、航拍攝影、災情勘探等多個領域。

瞄準植保市場,產品深度定制

對于工業級無人機來說,使用通用飛控未嘗不可。但由于工業級無人機的應用領域各有側重,比如電力巡線可能對續航時間、圖傳距離要求較高,物流無人機對載荷重量、地圖分析能力要求更高。通用飛控不一定能根據行業的需求進行深度定制,所以目前工業飛控也分為不同的應用。

傲翼飛控經過理性分析,在充分調研國內無人機應用后,定位于技術門檻更高的行業級應用,瞄準了植保市場的最有競爭力的部分。

傲翼植保多旋翼無人機飛控系統

植保多旋翼無人機飛控/圖  來源傲翼飛控

此前,植保無人機廠商主要采購大疆的飛控。而該飛控主要起源于消費機,性能上難以滿足植保機的需求。另外,大疆生產的標準化產品往往不能考慮到小廠商的個性化需求,定制化程度不高。對整機廠商來說,更大的問題是,大疆在推出自己的植保機后計劃停止對外出售飛行控制器,諸多植保無人機廠商可能面臨“無控可用”的尷尬 。

從2014年開始,傲翼飛控聚焦農業植保無人機領域,以多年的底層科研積累,結合大量應用技術實踐,推出了具有自主起降、智能飛行軌跡規劃、自主返航、斷點續噴、智能流量控制等多個實用功能的專用產品。如針對無人機速度快慢自動控制噴灑流量的設計,可以將農藥使用量從傳統的15kg/畝降低到0.5kg/畝,大幅節約了農藥的使用量。

據了解,傲翼飛控將于3月4日在南京召開新品發布會,屆時會有什么新品推出,我們拭目以待。
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標簽:??傲翼飛控
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