一群微型智能空中机器人穿梭于竹林中,有时巧妙地穿过低矮的灌木丛,有时交叉飞行改变队形,就像森林中的鸟儿跳舞,互相追逐。。。浙江大学在未知复杂知复杂的环境中实现了机器人成群结队飞行的成果于5月5日在北京时间机器人领域权威期刊《科学机器人》上发表,并被选为5月份期刊封面论文。
该结果由浙江大学控制科学与工程学院、湖州研究院团队开发。论文的第一作者是浙江大学控制科学与工程学院的博士生周欣,通讯作者是高飞博士和徐超教授。
大规模的机器人空中编队表现早已普遍,但在未知复杂环境中的成群结队飞行一直被视为机器人和人工智能领域的一大技术瓶颈。在两年多的研究中,浙江大学科研团队解决了一系列核心技术,如机器人单机和群体的智能导航和快速避障方法,将电影中只能看到的场景带到现实世界。
人形的鹅,有序的鸽子,仰望天空,大自然中鸟类的集群总是让我们思考它们是如何保持队形的。徐超说,让机器人像鸟一样自由飞翔是我们和国际同行努力追求的最高境界。
通过集体合作,浙江大学团队开发了一个小、轻、独立、可控、团队化的飞行系统。一个空中机器人只有手掌大小,比听可乐要轻。
浙江大学开发的新机器人在仅使用机载视觉和机载计算资源的情况下,实现了多项关键技术突破,如在野外森林复杂环境下感知周围障碍物、定位自身位置、生成飞行路径、多智能物体通信等。高飞说:我们让机器人了解世界,主动避免障碍物,实现群体飞行。
徐超说:我们还为空中机器人创造了一个‘智能大脑’。。虽然处理器只有拇指大小,但它可以独立计算和处理飞行过程中遇到的大量信息。将物理世界的运动信息表现为一系列数学问题的关键是要识别复杂问题背后隐藏的特殊数学结构,将复杂性转化为简单性,并利用机载计算资源完美解决问题。
在研发过程中,团队在智能化、网络化、自主化等技术发展方面取得了突破。谈到未来的应用,高飞认为,在火灾等搜救场景中,小型集群机器人可以更好地实现搜救目标,降低搜救人员的风险;在地形勘探中,它还可以快速建模人员无法到达的区域。我们的技术可以在生活中使用很多场景,比如扫地或服务机器人。如果我们安装了我们开发的‘智能大脑’,我们会更聪明。