【所内动态】自主无人机电力架线-空中机器人技术的蓬勃应用

        [任务初识]

从19年6月份开始，课题组接到了新的技术委托。上海市南电力集团有限公司希望我们能够实现一套全自主的无人机电力架线系统。概略地说，就是无人机能够挂载牵引绳通过GPS、视觉以及其他手段，将牵引绳挂载在预先架设在电线杆上的滑车里；滑车检测到线落入滑轮以后，将自动关闭架线弓引导引线进入滑轮。要求整个过程无人自主，能连续作业并且具备一定的避障能力。

这项任务由组内博士余秋语和几位合作已久的学弟一起承担，成立无人机小组，同学们都很兴奋。一是因为无人机自主技术本就是他们的研究方向所在，能够将自己所学应用在工程实际中，是一件很幸福的事；二是这个系统本身在成熟以后，能给电力施工行业节约很多的经济损失和人力成本。比如在城市中进行架设，现有的技术需要根据周围的环境，进行清障，这就有经济损失的可能。更为重要的是，在一些环境较为复杂的施工现场，如悬崖，山林等，无人机作业能大大提升电力架线作业的效率和安全性。

[艰难前进]

目标是宏伟的，过程是曲折的。这是余秋语第一次真正地负责一个从无到有的机器人系统。从无人机、计算平台、传感器的选型，到整个软件系统框架的设计，再到各分系统算法的任务分配和配合，再到仿真实验，模拟测试实验，实际作业实验。无人机小组碰到了一个又一个的问题，项目的进度并不是一帆风顺，有时候他们甚至要推翻某部分既定的方案，重新来过。在项目的关键期，成员们基本上一周和导师胡士强教授开两次项目会。在暑假七八月份的烈日下，平均每天要到机动大草坪实验三到四小时，一个暑假下来，小组成员每个人都黑了不止一个色号。

实验过程中印象最深的有这么两次。一次是操作时贪求进度，现场改了代码以后没有进行仿真测试，结果导致无人机触地后云台损坏。另外就是项目即将验收的最后几次施工现场测试，每一次都出现了各种各样的，以往不曾出现过的小问题，同学们的信心一度受到了打击。胡老师告诉他们稳住心态，把注意力多放在技术上，不要过多地考虑一时的得失，这给了同学们很大的宽慰和信心。最终，他们成功地在实际作业场地进行了多杆连续作业测试，项目方给与了较高的评价。

[总结]

回首整个项目过程，同学们收获良多。首先就是工程能力，这不仅仅是编程能力，更包含了对问题的归纳与总结能力、临场应变能力的提高，形成良好的工程试验习惯和规范。第二是寻找工程与科研理论的结合。工程是追求效率的，在项目初始阶段，大家很难将自己的研究前沿结合到工程上。但随着项目目标一个一个实现，新的问题、新的要求都会被发现，这反馈给同学们的科研以新的思路和应用场景，并能给研究施加明确并且有意义的边界条件，这对科研是有益的。

同时，随着空中机器人技术的发展，人类对自身所处的三维空间的利用和探索一定会越来越深入。空中机器人技术在方方面面都有广阔的应用前景，我们一定能够见证并争取能够贡献和参与其蓬勃的技术进步和应用发展。