荷蘭科學(xué)家創(chuàng)造出世界上最小的自主飛行競(jìng)速無人機(jī)

據(jù)外媒報(bào)道，競(jìng)速無人機(jī)操作員通常會(huì)展示一些令人印象深刻的控制和技巧，但自主飛行競(jìng)速無人機(jī)也逐漸引起人們的關(guān)注。荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的科學(xué)家們現(xiàn)在表示已經(jīng)開發(fā)出了世界上最小的自主飛行競(jìng)速無人機(jī)，這一壯舉涉及控制其飛行路徑的算法中的一些創(chuàng)新。

由無人機(jī)競(jìng)速聯(lián)盟舉辦的人工智能機(jī)器人競(jìng)速比賽為開發(fā)自主飛行競(jìng)速無人機(jī)的技術(shù)人員提供了共225萬美元的獎(jiǎng)金。這場(chǎng)特別的比賽為獲勝的團(tuán)隊(duì)提供了100萬美元的AI競(jìng)速賽道，以及為第一支打敗人類控制的競(jìng)速無人機(jī)的團(tuán)隊(duì)提供25萬美元的獎(jiǎng)金。重點(diǎn)是，自主飛行競(jìng)速無人機(jī)是一項(xiàng)重要的業(yè)務(wù)，隨著技術(shù)的發(fā)展，它可能會(huì)對(duì)無人機(jī)行業(yè)的其他領(lǐng)域產(chǎn)生影響。

“對(duì)于具有四個(gè)轉(zhuǎn)子的典型無人機(jī)，飛得更快也意味著它們能夠覆蓋更多區(qū)域，”代爾夫特理工大學(xué)微型飛行器實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)負(fù)責(zé)人Guido de Croon說?！皩?duì)于某些應(yīng)用，例如搜索和救援或包裹遞送，更快的速度將是非常有益的。我們專注于重量輕和廉價(jià)的解決方案意味著這種快速飛行能力將適用于各種各樣的無人機(jī)?！?/p>

De Croon和他的團(tuán)隊(duì)開始研究他們能夠?qū)⒏?jìng)爭(zhēng)激烈的競(jìng)速無人機(jī)列入其中。研究人員表示，速度最快的自主式競(jìng)速無人機(jī)可以以2米/秒的速度飛行，但這需要高性能的處理器和攝像頭來模擬它們的飛行路徑，這反過來會(huì)使增加無人機(jī)的重量和成本。

他們的無人機(jī)重量?jī)H為72克（2.5盎司），直徑為10厘米（3.9英寸），這使其成為世界上最小的自主式競(jìng)速無人機(jī)。由于只有一個(gè)攝像頭和最小的傳感器，無人機(jī)很大程度上依賴于高效的算法，這些算法可以幫助它以最少的信息預(yù)測(cè)通過航線的安全路徑。

“當(dāng)縮小無人機(jī)和傳感器時(shí)，傳感器的測(cè)量質(zhì)量會(huì)下降，從相機(jī)到加速度計(jì)等”，MAVLab的博士生Shuo Li解釋說?！耙虼?，對(duì)加速度計(jì)測(cè)量的加速度進(jìn)行積分的典型方法是沒有希望的。相反，我們只在預(yù)測(cè)模型中使用估計(jì)的無人機(jī)姿態(tài)。我們依靠視覺測(cè)量來校正該模型?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)將無人機(jī)投入到代爾夫特理工大學(xué)Cyberzoo的室內(nèi)賽道上。無人機(jī)能夠以平均2米/秒的速度飛行，與大型自主競(jìng)速無人機(jī)的性能相媲美。盡管該團(tuán)隊(duì)希望這只是一個(gè)開始，并且它的進(jìn)步可以應(yīng)用于其他無人機(jī)申請(qǐng)。

“我們目前距離專業(yè)人類競(jìng)速無人機(jī)操作員所控制的速度還很遠(yuǎn)，”MAVLab創(chuàng)始人Christophe De Wagter說。“下一步將需要更好的預(yù)測(cè)控制，狀態(tài)估計(jì)和計(jì)算機(jī)視覺。實(shí)現(xiàn)這些能力的高效算法將是必不可少的，因?yàn)樗鼈儗⑹篃o人機(jī)能夠快速感知和反應(yīng)。此外，小型無人機(jī)可以更自由地選擇其軌跡，因?yàn)檎系K門對(duì)它們來說相對(duì)較大?！?/p>