中新網(wǎng)杭州5月5日電(童笑雨 柯溢能 吳雅蘭)在浙江湖州安吉的一片竹林中，一群微型智能空中機(jī)器人正自如穿梭其間。它們時而靈巧掠過灌木叢，時而交叉飛行變換隊形。
據(jù)悉，這是由浙江大學(xué)(下稱“浙大”)控制科學(xué)與工程學(xué)院、湖州研究院團(tuán)隊研發(fā)的空中機(jī)器人，它們既能“獨立思考”，也能在未知復(fù)雜環(huán)境中實現(xiàn)機(jī)器人成群、快速避障飛行。5月5日，該項成果以封面文章形式發(fā)表在機(jī)器人領(lǐng)域權(quán)威期刊《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》上。
大規(guī)模的機(jī)器人空中編隊表演早已屢見不鮮，通過前期的衛(wèi)星定位和軌跡編碼，能夠?qū)崿F(xiàn)千變?nèi)f化的造型。然而一旦失去地面計算機(jī)的控制，這些機(jī)器人群體就會群龍無首，甚至撞到障礙物跌落下來。
“讓機(jī)器人像鳥兒一樣成群自由飛翔，是我們及國際同行苦苦追尋的最高境界。”浙大控制科學(xué)與工程學(xué)院教授許超表示，在未知復(fù)雜環(huán)境中的成群結(jié)隊飛行，是機(jī)器人與人工智能領(lǐng)域的一大技術(shù)瓶頸。
通過集體的協(xié)同努力，浙大團(tuán)隊研發(fā)出小巧輕便、自主可控又能成群結(jié)隊的飛行系統(tǒng)。單個空中機(jī)器人只有手掌大小，比一聽可樂的重量還要輕。
據(jù)介紹，浙大研發(fā)的這款新型機(jī)器人在僅使用機(jī)載視覺、機(jī)載計算資源的情況下，實現(xiàn)了在野外樹林復(fù)雜環(huán)境下感知周圍障礙物、定位自身位置及生成飛行路徑，以及多智能體通訊等多項關(guān)鍵技術(shù)突破。
“我們讓機(jī)器人看得懂世界，主動避開障礙物，實現(xiàn)群體飛行。”浙大控制科學(xué)與工程學(xué)院博士生導(dǎo)師高飛說。
“我們還為空中機(jī)器人打造了一個智慧大腦。”許超表示，盡管處理器只有拇指大小，但它能夠獨立計算處理飛行過程中遇到的海量信息。
據(jù)悉，該項成果從圖紙設(shè)計到硬件調(diào)試，從算法研發(fā)到代碼編寫，從實驗測試到系統(tǒng)優(yōu)化，完全由浙大師生團(tuán)隊完成。
“在國際上能夠獨立完成全流程工作的團(tuán)隊，也是屈指可數(shù)。”許超說，在研發(fā)過程中，團(tuán)隊在智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自主化等多方面技術(shù)發(fā)展中取得了突破，這項成果也將對工業(yè)界的機(jī)器換人和產(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生積極作用。
談及未來應(yīng)用，高飛認(rèn)為，在火災(zāi)等搜救場景中，小型集群機(jī)器人能夠更好實現(xiàn)搜救目標(biāo)，減少搜救人員風(fēng)險；在地形勘探中，也可以快速對人員無法到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行建模。“生活中有很多場景都能用到我們這項技術(shù)，比如掃地或服務(wù)機(jī)器人，如果裝上了我們研發(fā)的‘智慧大腦’，就會更加聰明。”
據(jù)悉，該篇論文第一作者為浙大控制科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生周鑫，通訊作者為該院高飛博士和許超教授。(完)