New Era in Cultural Heritage Preservation: Cooperative Aerial Autonomy

要約

歴史的建造物の大規模な内部をデジタルで記録することは、ほとんどの対象領域が人間の手の届かないところにあるため、非常に困難な作業です。我々は、マルチローター無人航空機（UAV）の自律的なチームの使用を提唱し、ドキュメンテーションプロセスを数桁高速化するとともに、高所での正確な無衝突操作を可能にする再現可能で、正確で、条件に依存しないソリューションを提供する。提案するマルチロボットのアプローチにより、これまで実験室のような小規模な環境でしか適用できなかった動的なシーン照明を必要とするタスクを、大規模な実世界のシナリオで実行することができます。単一のUAVによる撮像から、複数のUAVの正確な協調を必要とする特殊な照明技術まで、広範な実験分析が行われています。このシステムの堅牢性は、外部からの位置情報が得られない中、優れた安全性が求められる15の歴史的建造物での200回を超える自律飛行で実証されています。修復家や保存修復師と協力したこのユニークな実験キャンペーンは、文書作成や検査作業など、安全性が重要な他のロボットミッションにも転用可能な多くの教訓をもたらしました。

要約(オリジナル)

Digital documentation of large interiors of historical buildings is an exhausting task since most of the areas of interest are beyond typical human reach. We advocate the use of autonomous teams of multi-rotor Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) to speed up the documentation process by several orders of magnitude while allowing for a repeatable, accurate, and condition-independent solution capable of precise collision-free operation at great heights. The proposed multi-robot approach allows for performing tasks requiring dynamic scene illumination in large-scale real-world scenarios, a process previously applicable only in small-scale laboratory-like conditions. Extensive experimental analyses range from single-UAV imaging to specialized lighting techniques requiring accurate coordination of multiple UAVs. The system’s robustness is demonstrated in more than two hundred autonomous flights in fifteen historical monuments requiring superior safety while lacking access to external localization. This unique experimental campaign, cooperated with restorers and conservators, brought numerous lessons transferable to other safety-critical robotic missions in documentation and inspection tasks.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, DeepL