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無(wú)人機(jī)可自己躲避移動(dòng)物體

2019-06-12 15:15 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 來(lái)源：天極網(wǎng)
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能夠自動(dòng)躲避的無(wú)人機(jī)并不是DJI多年來(lái)的新產(chǎn)品。但是能夠躲避快速移動(dòng)的炮彈的四軸飛行器呢？這是來(lái)自馬里蘭大學(xué)和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家們...

  能夠自動(dòng)躲避的無(wú)人機(jī)并不是DJI多年來(lái)的新產(chǎn)品。但是能夠躲避快速移動(dòng)的炮彈的四軸飛行器呢？這是來(lái)自馬里蘭大學(xué)和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家們?cè)陬A(yù)印服務(wù)器Arxiv上發(fā)表的一篇新論文中所描述的。他們聲稱，他們對(duì)導(dǎo)航堆棧的哲學(xué)是重新設(shè)計(jì)，被稱為嵌入式人工智能，使得幾乎任何無(wú)人機(jī)都能只用攝像機(jī)和機(jī)載電腦就能避開移動(dòng)的障礙物。他們打算在論文被接受發(fā)表后發(fā)布附帶的代碼和培訓(xùn)數(shù)據(jù)集。

  “我們?yōu)橐话銓?dǎo)航問題開發(fā)了一個(gè)有目的的基于人工智能的公式，”論文的合著者寫道。“嵌入式人工智能……是基于智能體的硬件限制和時(shí)間/計(jì)算約束的知識(shí)進(jìn)行的人工智能設(shè)計(jì)……據(jù)我們所知，這是第一個(gè)基于深度學(xué)習(xí)的解決方案，使用四旋翼上的事件攝像機(jī)來(lái)解決動(dòng)態(tài)避障問題?！?

  那么它是如何工作的呢？該團(tuán)隊(duì)的設(shè)置包括一個(gè)基于事件的前置攝像頭，即，一個(gè)具有優(yōu)良的延遲和高動(dòng)態(tài)范圍的圖像傳感器，以及一個(gè)低分辨率的下視攝像頭，加上聲納和慣性測(cè)量單元。根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，一個(gè)由“淺層”人工智能模型組成的網(wǎng)絡(luò)——EVDeBlurNet、EVHomographyNet和EVSegFlowNet——每個(gè)模型都執(zhí)行“適度”的任務(wù)，比如圖像序列的去模糊和去噪，從下面對(duì)攝像機(jī)逼近背景運(yùn)動(dòng)，以及分割障礙物來(lái)計(jì)算它們的運(yùn)動(dòng)。障礙檢測(cè)連續(xù)五幀估計(jì)他們的軌跡或速度，一旦完成，根據(jù)其幾何模型進(jìn)行分類——(1)一個(gè)球體與一個(gè)已知半徑，(2)未知與已知形狀大小的一個(gè)對(duì)象，或(3)一個(gè)未知的對(duì)象沒有先驗(yàn)知識(shí)，指導(dǎo)無(wú)人機(jī)做出相應(yīng)的反應(yīng)。

  研究小組對(duì)四種不同的物體進(jìn)行了測(cè)試：一個(gè)球形球、一輛玩具汽車、一架模型飛機(jī)和一架鸚鵡Bepop 2無(wú)人機(jī)，它們可以從17英尺以上的高空向目標(biāo)英特爾Aero quadcopter投擲或飛行。(為了實(shí)現(xiàn)魯棒估計(jì)，不同紋理的地毯被鋪在地面上，在活動(dòng)框架中提供強(qiáng)輪廓。)在超過(guò)200次的試驗(yàn)過(guò)程中，研究人員取得了70%到86%的成功率，其中玩具汽車和模型飛機(jī)的成功率最高。此外，他們還展示了他們的導(dǎo)航堆棧可以適應(yīng)追蹤任務(wù)(其中Aero跟隨Bepop 2)，他們說(shuō)這證明了它的通用性。

  研究人員總結(jié)道：“我們的理念是開發(fā)一種方法，只用單目事件相機(jī)和機(jī)載傳感器來(lái)躲避動(dòng)態(tài)障礙物。但目前，研究人員表示，他們能夠“成功地評(píng)估和證明，在許多現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)驗(yàn)中，不同形狀和大小的障礙提出的方法?！?

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