80后博导研发13年！他的无人机能在0.3秒闪避高铁时速的羽毛球
主讲嘉宾：宋继强 英特尔中国研究院院长
讲座主题：《把握规模化发展家用服务机器人的机遇》
活动时间：12月8日（周五）下午15:00
报名方式：关注机器人大讲堂微信公众号，回复“报名”
大家好，我们是人工智能无人机“一飞”的研发团队。今天，我们想给大家讲一段有关无人机的故事。
13年前，无人直升机的飞行控制技术还非常落后，连最基本的“稳定飞行”也很难实现，也没有人能够知道无人机能够应用在哪些领域；在那时，无人机之所以还没有体现出规模化的价值，主要在于飞行控制技术的落后。为了让无人机能装上“大脑”，拥有更旷阔的应用空间，我们“一飞智控”团队的核心成员开始全身心的投入到无人机自主飞行控制的研发过程中。
13年后，在《机智过人》的舞台上，我们的无人机已经可以迅速、准确的自主躲避羽毛球世界冠军鲍春来发出的时速达300km/h的羽毛球，成功接受住了最强人类对最强人工智能的检验。如今，不需要飞手的人工智能无人机已经在农业植保、安防警用，救灾抢险等领域不断进行尝试，为我们的生产生活探索更便捷的解决方案。
13年的过往，每个瞬间都清晰的印在我们的脑海里……
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在“一飞“的研发团队中，我们的核心成员名叫齐俊桐。他在中科院沈自所读博期间，和众师兄弟首次将无人机的飞控系统研发出来并取得阶段性的胜利——不用遥控即可平稳飞行。为了庆祝两年一遇的胜利，齐俊桐和众师兄弟特地出去吃了顿海鲜。吃完海鲜之后，他意识到平稳飞行只是飞行控制技术的一小步，要让无人机应用真正得以爆发还需要很强的技术整合能力，之后便开始了漫长的无人机商业应用的技术整合之路……
无人机大脑的研发过程惊险而刺激。有一次，无人机启动后没飞起来，螺旋桨一直在那儿 “嗡嗡” 作响。酝酿一番之后，它竟然在飞离地面的时候失控了，到处乱晃。齐俊桐等人见势不妙，赶快拿手里的铁锹、扫帚把它拍地上。而铁锹、扫帚正是我们实验时必备的 “工具”。一旦无人机出现失控，必须立刻把它拍到地上。这架失控的无人机要是跑入人群中，肯定血溅当场！
而这样的情况在研发过程中发生过很多次，为了保证无人机能够早日达到平稳飞行的目标，我们进入了白天做实验，晚上修飞机、编程序的生活。正是经过了长达两年的废寝忘食的实验和研究，才达到了能让无人机的平稳飞行状态。
经过了无数努力，我们在2007年，将无人机首次应用于输电线路巡检方案；2008年，我们将无人机首次应用于空中精准变量施药的规模化应用；2009年，我们实现了无人机在舰船搭载甲板起降及海面自主飞行应用；2013年，我们的无人机随国家地震救援队在芦山地震中实际使用无人机；2013年，我们用无人机实现跨度3.5公里特大输电线路工程单次空中架线，至今仍保持世界纪录。在2017年，我们参与了《机智过人》，终于登上了这个全中国最大、最权威的人工智能领域的舞台。
在《机智过人》中，我们遇到的最强人类是鲍春来。有数据统计，鲍春来的羽毛球最快速度可达300km/h，他打出的球有着高铁的速度和子弹的力度，连撒贝宁都评价他“是个杀手”。为了躲避他打出的球，我们的无人机就必须有更快的反应速度。
通常，我们在室外环境中，运用双目摄像头进行无人机避障。双目摄像头类似于人类眼睛的原理，可以识别目标并获取目标的深度等特征信息，目前我们的识别技术在室外环境下可以自动识别树木，大楼，电线杆等，并且无人机可以自动躲避障碍物。但是，在室外环境中，很少出现羽毛球这种极限速度的物体，因此我们需要对识别方案进行改进。在实际室内拍摄过程中，我们改用多目摄像机来检测羽毛球的位置，来判断羽毛球的运动，以及预测羽毛球的轨迹和落点。
虽然我们不断调整了技术，但是试录的时候，意想不到的情况还是发生了。在节目预录制的过程中，奥运冠军鲍春来确实打中过无人机，而且直接导致了无人机“炸机”并当场报废！这让我们的研发团队非常紧张，我们马上调整，连续几日深入研究鲍春来发球后羽毛球的飞行轨迹，对羽毛球的球路有了更深的理解后，改进了预测算法，缩短了预测时间，最终将无人机整体反应速度控制在0.3秒以内。于是，在最终录制中，我们的无人机成功躲避了鲍春来打出的羽毛球，成功做到了“机智过人”！
录制《机智过人》结束后，我们也收获颇丰：目前室外环境下对静止物体的识别和避障效果较好，相比于运动高速物体来说， 这就需要提高摄像头性能和无人机综合处理能力，这对我们下一步研发提供了方向；在现有项目基础上，我们可以实现无人机对低速目标的跟踪，除此之外，对高速运动目标的跟踪也有待进一步进行研究；这次录制还提高了我们的无人机对外界环境的感知能力，并使其具有一定的学习能力，可以通过优化控制算法应对突发情况……
《机智过人》，我们来的太值了！
我们都知道，操作系统是所有信息系统的中枢大脑。而在无人机领域，无人机的操作系统就是无人机的飞控系统。放眼互联网和移动互联网时代，互联网领域的主流操作系统是微软，而移动互联网领域的主流操作系统是苹果和谷歌……无论互联网还是移动互联网或是智能设备领域，都没有我国国产操作系统的一席之地。
但是，相比互联网合移动互联网领域，无人机产业还处于更初级的阶段，无人机，尤其是商业无人机的操作系统目前也没有形成一家独大的现象，所以国产商业无人机操作系统还是有很大机会成为世界主流的操作系统。所以，我们决定一定要自己开发无人机飞控系统，做国产的无人机操作和控制系统。现在，我们在无人机的具体领域已经达到了国际领先的状态，我们会不断突破自己，为国产人工智能争光！
这个13年前就开始的故事，到今天仍然没有落幕。我们相信，人工智能技术就是下一次人类科技腾飞的领域，我们中国的人工智能，一定要站在时代的顶峰！
☞来源：CCTV机智过人
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