无人机也有"大小脑"?湖南卫视偶像级80后科学家分享多项首创突破性技术

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9月26日，机器人大讲堂走进百所高校—走进北航圆满结束，大讲堂邀请齐俊桐教授为大家带来题为《无人机“大脑”控制技术和产业应用》的精彩讲座，下面就为大家带来满满的干货。

齐俊桐教授曾为中科院沈阳自动化研究所研究员，现为天津大学教授，博士生导师，一飞智控创始人。他多年来一直无人机飞行控制“大脑”技术的研究，并创造了国内多个无人直升机的“首次”应用，其研发的系统在警用、电力、救援、农业等领域的应用都创造了显著的社会经济效益。其中，齐教授负责研发的旋翼无人机曾在芦山地震中参与灾区情况排查工作，实现了我国自主研发旋翼无人机在灾难救援方面零的突破。

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在十多年科研工作中，身为80后的齐教授，作为国家新一代科技中坚力量，无论在其多年钻研的科研领域还是在参与的社会工作中都收获良多。以下便是齐教授与大家分享的关于《无人机“大脑”控制技术和产业应用》详细内容。

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为什么要做商用无人机

四五年前消费级无人机很火，而齐教授团队却一直坚持无人机在救灾救援、警用和消防等方面商用领域的研究。究其原因，齐教授在追求飞行梦想的同时，还心系国计民生的大情怀。相比于常人想象不到的艰苦的科研与试验环境，来自救灾现场的成绩与灾区人民的肯定才是齐教授团队砥砺前行的强大动力。

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十年磨一剑--无人机的背后

“Ah,but a man’s reach should exceed hisgrasp, Or what’s a heaven for?”这是齐教授非常喜欢的诗人Robert Brownig的一句话，意思是“人要一直超越自己的能力，不能只构造你能构造的东西。”齐教授指出，这句话不仅适用于做人也适用于做科研，一直以来他们做无人机也是在做之前想不到做不到的事情。

齐教授表示，如今看似非常火爆的无人机行业，背后却是十年磨一剑的艰辛。调试过程中的满手油污，复杂环境下的各种试飞，以及恶劣天气下的不断尝试等等，如今我们看到无人机行业的大牛，在光鲜亮丽的表面背后，却蕴藏了太多不为人知的艰辛。

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创造商用无人机的“大脑”

齐教授团队多年来一直致力于商用无人“大脑”的研究，期望通过对“大脑”关键技术的突破，完成无人机智能化的飞跃，做之前做不到的事情。

1、突破100公斤以上载荷垂直起降无人机保有量瓶颈

由于载重100公斤以上垂直起降的大型无人机控制系统的研发非常困难，目前它的市场占有率也非常低。表面上它与普通无人机没有本质区别，但其可靠性和多余度的控制都是非常困难。而也只有这种大型飞机才能承担军用、民用领域的复杂载荷。齐教授团队正在努力把无人机的载重量不断地提升。

2、解决目前商用无人机无法面对的大量复杂环境

与航拍无人机空旷的飞行环境不同，商用无人机将面对更加复杂的地势与空中障碍，这就需要它具有更好的环境感知能力。比如输电线路的巡检，它需要在巡检线路的同时躲避电线与其他障碍物，齐教授团队目前也在解决着现在无法大量复杂应用的场景。

今年的南方水灾中，其团队研发的无人机负责堤坝的巡视。这样一个无人机基本上可以替代50个巡检员，其关键技术是判断堤坝的起伏并实现自主避障，这是对环境理解环境感知非常好的例子。

3、将无人机自动着陆精度提升50%以上

由于受定位系统GPS的影响，传统的垂直起降无人机理论的起降精度为3米，他们通过设计提高到1米以内，在未来舰船的起降，一些狭窄区域的起降非常有作用。

齐教授团队通过GPS+视觉导航，实现了无人机在狭窄空间内的自动着陆。并通过飞机判断遥感的角度和位置，寻找最佳降落时间，实现无人机的动态着陆。

4、提升商用无人机载荷变化比例

齐教授团队通过一些控制和传感技术，提升无人机的载荷变化能力。至今为止，绝大多数的无人机仅仅是把我们的眼睛从地面带到空中，但他们是考虑把手臂从地面带到空中，比如通过无人机去操作输电线路上坏掉的螺丝，解决高层建筑上需要操作的问题。

这些问题看似简单，在无人机面前却是很难实现的。比如无人机吊桶，桶的震荡会把飞机直接甩到失控的状态，类似这种无人机与其他物体接触时，受到其他物体的影响，便无法用原有的控制方法去控制了。在无人机抓取桶的过程中，便融合了视觉、控制、感知等多项技术。

5、将无人机单位重量价格成本降低

此外，齐教授团队也在尝试各类新型飞行器的研究，尤其是低成本的飞行器用作运输、用作物流，这是一个非常有意思的挑战。

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无人机“大脑”背后的强大团队

齐教授团队做了12年的商用无人机的开发，一群80后、90后被机器人领域的顶级期刊评为全球顶级的27个有影响力的飞行机器人团队，也获得了很多国内外的奖励。同时，他们也得到国际国内的顶级投资机构的认可。并希望在强大资金背景的依托、科研团队的不懈努力下，超越极限，创造出更强的黑科技，为国计民生奉献自己的一份力量。

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