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荷兰科学家创造出世界上最小的自主飞行竞速无人机
2019-06-02 10:47:00
据外媒报道，竞速无人机操作员通常会展示一些令人印象深刻的控制和技巧，但自主飞行竞速无人机也逐渐引起人们的关注。荷兰代尔夫特理工大学的科学家们现在表示已经开发出了世界上最小的自主飞行竞速无人机，这一壮举涉及控制其飞行路径的算法中的一些创新。
由无人机竞速联盟举办的人工智能机器人竞速比赛为开发自主飞行竞速无人机的技术人员提供了共225万美元的奖金。这场特别的比赛为获胜的团队提供了100万美元的AI竞速赛道，以及为第一支打败人类控制的竞速无人机的团队提供25万美元的奖金。重点是，自主飞行竞速无人机是一项重要的业务，随着技术的发展，它可能会对无人机行业的其他领域产生影响。
“对于具有四个转子的典型无人机，飞得更快也意味着它们能够覆盖更多区域，”代尔夫特理工大学微型飞行器实验室的科学负责人Guido de Croon说。“对于某些应用，例如搜索和救援或包裹递送，更快的速度将是非常有益的。我们专注于重量轻和廉价的解决方案意味着这种快速飞行能力将适用于各种各样的无人机。”
De Croon和他的团队开始研究他们能够将竞争激烈的竞速无人机列入其中。研究人员表示，速度最快的自主式竞速无人机可以以2米/秒的速度飞行，但这需要高性能的处理器和摄像头来模拟它们的飞行路径，这反过来会使增加无人机的重量和成本。
他们的无人机重量仅为72克（2.5盎司），直径为10厘米（3.9英寸），这使其成为世界上最小的自主式竞速无人机。由于只有一个摄像头和最小的传感器，无人机很大程度上依赖于高效的算法，这些算法可以帮助它以最少的信息预测通过航线的安全路径。
“当缩小无人机和传感器时，传感器的测量质量会下降，从相机到加速度计等”，MAVLab的博士生Shuo Li解释说。“因此，对加速度计测量的加速度进行积分的典型方法是没有希望的。相反，我们只在预测模型中使用估计的无人机姿态。我们依靠视觉测量来校正该模型。”
该团队将无人机投入到代尔夫特理工大学Cyberzoo的室内赛道上。无人机能够以平均2米/秒的速度飞行，与大型自主竞速无人机的性能相媲美。尽管该团队希望这只是一个开始，并且它的进步可以应用于其他无人机申请。
“我们目前距离专业人类竞速无人机操作员所控制的速度还很远，”MAVLab创始人Christophe De Wagter说。“下一步将需要更好的预测控制，状态估计和计算机视觉。实现这些能力的高效算法将是必不可少的，因为它们将使无人机能够快速感知和反应。此外，小型无人机可以更自由地选择其轨迹，因为障碍门对它们来说相对较大。”
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