爬壁無人機研製與裂縫檢測應用

本計畫預計以三年的時程研製一套適用於大型建物設施的裂縫瑕疵檢測無人機系統，根據技術難易度與前後關聯性，分為兩個階段執行。第一階段為多旋翼式無人機在裂縫檢測的研究開發，無人機平台以輕量化為訴求去設計製造，包含：基本飛控、航點與導航飛行、半監督式學習與混凝土表面裂縫偵測技術、裂縫走向與分岔點分析，完成裂縫循跡檢測技術研究。第二階段規劃在期程的第二、三年，透過無人機外在機構改造與移動控制的精進，使其成為具備爬壁能力的無人機，亦規劃水平天花板、垂直壁等不同情境做為演示。在裂縫檢測技術方面，預計以U-Net架構為基底，加入新型的編碼器與跳脫連接，改善特徵擷取與細節保留的效果，同時研究自動化標籤演算法，達到自監督式學習，大幅降低資料集收集成本。最後在計畫整合部分，子計畫三與四合作，利用電源管理與充(換)電平台，提升無人機執行任務時的續航力；子計畫三與一合作，導入大型設施的3D模型，取得最佳化飛行路徑與棲息切換的位置點；子計畫三與二合作，取得各自瑕疵樣本資料集，完成不同應用情境之樣本標籤生成與技術優化。我們預期爬壁無人機的實現，有助於改善大型設施表面上裂縫檢測的準確度與偵測率，也希望所參與的整合型計畫成果對台灣無人機產業有所貢獻。