一種無人機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)Flight Goggle

自動飛行模式對于軍用無人機(jī)來說并不新鮮，但是在民用領(lǐng)域還沒有普及。

現(xiàn)有的無人機(jī)通常需要“飛手”來操控，但如果熱愛在各種戶外活動中記錄自我，有一個自動跟隨的無人機(jī)小跟班可以說是非常省事的。

自動跟隨、自動避障是消費(fèi)者級無人機(jī)的一大需求，不用自行控制自然是不錯，但是按照目前的技術(shù)，如何保證無人機(jī)在復(fù)雜的城市空間中穿梭自如可不是一件簡單的事情。一旦發(fā)生碰撞，代價就非常昂貴了。

在訓(xùn)練無人機(jī)飛行員的時候，我們也遇到過同樣的問題，同樣是要在減小無人機(jī)事故率的同時增加無人機(jī)的飛行能力，訓(xùn)練的對象有所不同：一個是飛手，一個是AI。

在（用AR訓(xùn)練無人機(jī)飛行員）中，DroneBase將無人機(jī)與AR結(jié)合，在畫面中制造虛擬的障礙物，讓飛行員在本空無一物的大空間中訓(xùn)練對這些“障礙”的規(guī)避，這樣即便是不慎撞上了“物體”，也不會因此而墜機(jī)了。

在訓(xùn)練AI自動飛行時，同樣可以采用此類虛擬的測試場景，減少事故率。

最近，來自麻省理工學(xué)院的工程師表示開發(fā)了一種無人機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)Flight Goggle，能夠讓無人機(jī)在虛空中“看到”豐富的虛擬環(huán)境，從而安全的模擬無人機(jī)自動飛行。當(dāng)飛行器快速飛行，并且進(jìn)行著高吞吐量的計(jì)算時，環(huán)境中特別輕微的改變都會導(dǎo)致無人機(jī)的碰撞事故，所以我們很難在真實(shí)環(huán)境中訓(xùn)練無人機(jī)，而需要一個虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境。

自動飛行和自動駕駛一樣，核心都是機(jī)器學(xué)習(xí)，特別是深度學(xué)習(xí)。

簡單地說就是保持無人機(jī)的持續(xù)飛行，用長時間的飛行經(jīng)驗(yàn)來調(diào)整無人機(jī)的飛行算法。每一次事故都意義非凡，因?yàn)槟軌驕p少下一次無人機(jī)出現(xiàn)該情況的概率。但是頻繁的維修或者更換無人機(jī)會耗費(fèi)大量的時間和金錢，這就有了Flight Goggle的用武之地。

Fight Goggle是一個VR無人機(jī)訓(xùn)練系統(tǒng)，由副教授Sertac Karaman領(lǐng)導(dǎo)的麻省理工學(xué)院小組設(shè)計(jì)。在該系統(tǒng)中，無人機(jī)在一個空曠的大房間中飛行，由運(yùn)動捕捉攝像頭跟蹤，記錄無人機(jī)在三維空間中的飛行方向。與此同時，一臺運(yùn)行圖像渲染系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)將交互式的第一人稱視角視頻傳送給無人機(jī)，無人機(jī)可以“看到”虛擬的障礙物遍布在空間中的每一個物理位置上。

無人機(jī)大概能以90幀的速度處理虛擬圖像，比人眼能處理的圖像速度快三倍。這個由尼龍和碳纖維3D打印而成的無人機(jī)框架中裝備有慣性測量單元和相機(jī)（VIO），以及一個嵌入式計(jì)算機(jī)。

這個虛擬空間中，房間地板就是真實(shí)的地板，空間中這些柱子、圓環(huán)則是虛構(gòu)的障礙物，即便是撞上去也不會有什么損失。

研究人員指出，即便是“墜機(jī)”數(shù)千次，也不會研究成本和開發(fā)時間有什么太大影響，在調(diào)整算法的8次飛行中，無人機(jī)通過“圓環(huán)”119次，大部分時候的撞擊不需要人為干預(yù)，僅有6次需要人工調(diào)整。無人機(jī)在犯錯誤中學(xué)習(xí)。

無人機(jī)以3m/s的速度快速飛行，場景可以根據(jù)需要調(diào)整布局，例如可以將障礙物設(shè)置為人類，以訓(xùn)練無人機(jī)在人群周圍的安全飛行能力。這樣的實(shí)驗(yàn)假如不在VR中展開訓(xùn)練，就很實(shí)現(xiàn)對人身安全的保障。

博物館

起居室

根據(jù)需要，模擬不同的飛行環(huán)境，達(dá)到訓(xùn)練的效果。

麻省理工該研究團(tuán)隊(duì)的表示無人機(jī)的自動飛行是一項(xiàng)改變游戲規(guī)則的技術(shù)，整個無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展速度都非常快?；蛟S無人機(jī)飛行員會成為一個存在時間非常短的職業(yè)，因?yàn)樵诓痪玫膶?，AI會擁有對無人機(jī)更快、更準(zhǔn)確的控制能力。