苏黎世大学让无人机可闪避篮球等物体动态撞击

西贝网 20200323

  • 无人机避障系统
研究人员表示，目前无人机的避障系统通常需要20到40毫秒的时间来处理周围环境的变化，对于躲避建筑或者其他静态障碍物来说已经绰绰有余了，但对鸟类或者其他无人机就无能为力了。

对于无人机而言，躲避障碍物是一项至关重要的技术。但目前商用的无人机系统基本上停留在躲避建筑等静态障碍，而对于鸟类等动态障碍物就力有不逮了。不过苏黎世大学的工程团队近日成功开发出了一个新系统，能够快速反应躲过扔向它的蓝球。

研究人员表示，目前无人机的避障系统通常需要20到40毫秒的时间来处理周围环境的变化，对于躲避建筑或者其他静态障碍物来说已经绰绰有余了，但是对鸟类或者其他无人机就无能为力了。

为此研究团队对现有无人机进行了改造，并通过增强算法将处理时间缩短至3.5秒。而改造的关键就是“活动相机”（Event Camera），当检测到画面中有物体移动，相机并不会分析场景中的每个像素，而只对光线强度变化做出相应。这意味着没有移动的像素会保持“静默”（silent）状态，从而减少了处理负荷并加快了反应时间。

在活动相机的基础上，团队还针对无人机进行了算法调整，不仅可以观测到所有像素的“活动”，还可以实时校正无人机自身的运动。在首轮测试中仅针对活动相机，团队成员向相机扔了各种物体，并根据物体的大小和抛的距离不断调整算法，最终将准确度提高到81%至97%之间。

然后团队将相机装备在无人机上，并进行重复测试。最后无人机成功躲过了90%的运动障碍物，包括从3 m（9.8 ft）处扔出的一个球，该球以每秒10 m（32.8 ft）的速度撞向无人机。

当无人机的算法知道物体尺寸的时候，一台活动相机就可以了。但是如果在不知道尺寸的情况下，需要使用两台摄像机来测量进入的障碍物并做出适当的反应。该研究的主要作者戴维德·法兰加（Davide Falanga）表示：“我们的最终目标是未来有一天无人机能够像人类操作无人机飞行员一样灵活。”

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