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理大創新無人機科研 引領低空經濟傳遞未來

2024年9月5日

研究及創新

理大航空及民航工程學系助理教授黃海龍博士。

研究小組Research Group of Autonomous Interactive Mobile Systems (AIMS),展開了研究,讓無人機能把包裹直接放置到客戶的陽台。

自主研發的快遞無人機原型及其支持算法,已進行現場演示。


新興的低空經濟為城市和經濟發展帶來了超越傳統的新機遇,包括革新包裹運送方式。香港理工大學(理大)的研究學者致力拓展尖端技術,實現無人機廣泛應用到各個領域的創新願景。

包裹快遞服務已成為日常生活的一部分。由理大航空及民航工程學系助理教授黃海龍博士帶領的的研究小組Research Group of Autonomous Interactive Mobile Systems (AIMS),展開一項打破常規名為「Last-centimeter」的研究,讓無人機能夠在城市環境中自主導航,順利地把包裹直接放置到客戶的陽台。

黃博士指出︰「傳統的快遞模式既耗時且成本效益不高。雖然不少主要企業已開始測試借助無人機作最後一公里配送方案,但仍需客戶親身到指定地點收件。透過自主研發快遞無人機原型和支持算法,我們希望更進一步和徹底改變服務體驗。」

安全導航複雜環境︰ 研究核心技術包括一種先進的自主導航算法,使無人機能夠在複雜的低空空域內,精確地定位和對應地圖。通過整合多重傳感器數據,涵蓋激光雷達、慣性測量單元(IMU)和相機在內,該算法提供了周圍環境的詳盡三維地圖,成功克服了GNSS信號靠近建築物時不穩定的挑戰。

抵禦天氣干擾︰為了精準追蹤配送中心與目標陽台之間的規劃路徑,透過採用了強健控制演算法,確保在風雨等干擾下仍維持穩定性與安全性。該演算法可持續監控無人機的飛行動態,並進行實時調整,以抵消陣風和環境變化的影響。它們會動態調整包括推力、姿態和控制面等,以確保無人機保持在預期路徑上飛行,並維持穩定。

準確避開障礙物降落︰ 研究團隊還開發了一個先進的感知模組,集成了陽台狀態估算算法和障礙物檢測算法。前者可保證無人機能準確降落到陽台,後者則確保在陽台上降落時沒有障礙物和人。

這些演算法已經整合到自主研發的快遞無人機原型。團隊已經進行了大規模的室內和室外測試,並已向相關持分者提供現場演示。

這些技術不止影響快遞服務,可視為邁向低空經濟領域的發展先驅 - 一個充滿潛力改變都市生活與工作的新興領域。

低空經濟一般是指民用有人駕駛或無人駕駛航空器在距離地面1000米以下空域內的飛行活動。無人機可應用領域,主要涵蓋物流、農業、測繪、電力巡檢、安全巡邏、緊急救援等行業。

黃博士認為,要充分發揮香港低空經濟的潛力,需考量空域法規和指引、配套基礎設施、公眾對安全的關注等。黃博士樂見以「循序漸進」的方式探索使用無人機在新界地區運送貨物,「物流業已證明是一個可行的市場,具有很多潛在應用。」

黃博士展望︰「低空經濟是一個有很多可能性的全新領域與地面交通相比,它提供了更高的維度、更豐富多樣的產業,以及更廣闊的應用前景,呈現出巨大的發展潛力。我們應當敢於突破技術難題,實踐創新未來。」


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