喬治亞理工展示防碰撞的「智能飛艇」無人機新技術

隨著越來越多可以自主運行的無人機的升空，我們越來越需要確保避免各類意外碰撞，比如正在開發的空中流量管制網路。不過喬治亞理工大學的研究人員們，還教會了無人機幾項簡單的碰撞避免規則，比如給它們配備面部與手勢識別功能，以便自主無人機可以和人類交互。在此之前，研究人員們還在類似的地面機器人安全系統上進行了實驗。不過換到空中，其所需的安全緩衝區域(三維空間)就更大了。

喬治亞理工大學正在開發「更安全」的新型無人機，其中就包括飛艇版本。

項目首席研究員 Magnus Egerstedt 表示：「地面機器人已經內置了避免碰撞的『氣泡緩衝區』，而四軸飛行器則需要開闢一個圓柱形的『請勿觸碰』區域，你可以將之想像為佩戴了一頂高高的禮帽」。

該飛艇的框架採用了3D列印，然後附加到了一個直徑18或36英寸(46/91厘米)的圓形氣球上。框架上安裝了感測器和攝像頭，可以識別人臉和手勢。

然而機器人的設定也不能太過於保守，不然它們肯定會選擇最穩妥的「誰也不動」策略。為兼顧安全與效率，研究人員最終將「最小安全距離」定在了2英尺(0.6米)，然後開發出了演算法來調節其飛行編隊。

實驗室學生Li Wang表示：「我們定下了四軸無人機規劃路徑的『最小修改量』，從而制定出了新的飛行編隊。從數學上來講，這正是一個程序員所需要的結果，即距離原飛行計劃的最小偏移量」。

演算法可保障無人機不會撞到彼此的「虛擬高帽空間」

飛艇項目首席研究員Fumin Zhang表示：「機器人和心理學家都在地面機器人上學到了很多，但我們還沒有打造出如何將之運用到飛行機器上的技術」。

「普通無人機在太靠近人時會引發許多問題，但飛艇的速度更加緩慢柔軟，所以人類能夠更加輕鬆地應付，比如當它就是個玩具」。

由於智能飛艇在室內的表現非常不錯，所以它有望在商場等公共場合得到廣泛應用。Zhang說：「想像一下有飛艇在前方向你賀一聲『歡迎光臨，有什麼能幫助您？」。

「人類很善於察言觀色，機器人也可以做到同樣的事情。如果你需要幫助，智能飛艇就可以在空中漂浮著將你引到到正確的貨架過道邊」。

據悉，研究人員們將在本月下旬於新加坡召開的IEEE機器人與自動化國際會議(ICRA)上展示兩款原型。

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