Autonomous Navigation and Mapping for Inspection of Penstocks and Tunnels With MAVs

Desenvolve estimação, controle, navegação e mapeamento para que um multirrotor com sensores embarcados inspecione de forma autônoma condutos forçados e túneis de barragens sem GPS nem câmeras externas. Os condutos forçados são cilindros generalizados escuros e sem características, onde os sensores de distância sozinhos são inadequados e as câmeras têm dificuldade no escuro. A fusão de IMU, lidar e câmeras fornece pose e velocidade em 6-DOF; esta carta detalha a parte baseada em distância, que assume apenas um modelo de cilindro generalizado e tolera mudanças de forma. Foi validado dentro de um conduto forçado na Center Hill Dam, Tennessee.

Principais conclusões

• 6-DOF pose and velocity estimated by fusing IMU, lidar and cameras
• Range-based estimator needs only a generalized-cylinder model and is robust to tunnel shape changes
• Authors report the first autonomous navigation and mapping in a penstock without external infrastructure (Center Hill Dam, TN)

Limitações

• Abstract only reviewed
• Estimator tailored to cylinder-like geometry; vision part described in earlier work
• Shared control (human in the loop) was part of the demonstration