麻省理工学院“微地图” 技术无人机可高速穿越森林
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麻省理工学院开发出“微地图”系统,可以让无人机在森林、仓库等复杂环境中避开障碍物以每小时32公里高速飞行。NanoMap的核心原理是将无人机定位为不确定因素,并围绕这套不确定因素去构建算法模型,以往地图设计都过于自信,事实上,只有更好的意识到不确定性,无人机才能更好的躲避障碍物。
微地图利用深度感应(depth-sensing)来测量无人机的周围环境,不远也不近,只测量一定范围内的周围环境,这种方法可以根据当下视野做出行为决策,也能让无人机就过往收集到的图像预测接下来的动作。
以往无人机主要通过slam等算法分析摄像机捕捉到的图像,从而确定飞行中是否有障碍物存在,但这种算法需要分析远距离的各类图像,耗费大量时间同时也会降低无人机的飞行速度。这这种算法也很难应付突发情况,它们测算的是各类物体的精准位置,并未考虑位置的不确定性,测算时任何一个参数发生变化,飞机都有可能都有坠毁的可能,这也是此前无人机事故频发的原因所在。
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与过往工作的区别在于,研究人员建立了一幅由一组图像组成的地图,这些图像具有位置不确定性,不仅仅是一组图像的位置和方向。测试中,正常情况下,依照普通算法,MIT的测试无人机在偏离预期位置超过5%的情况下,大约有25%的几率会坠毁,通过引入这种技术,MIT的团队能将飞机失事几率降低到2%。
皮特.弗洛伦斯(Pete Florence)最近发表了一篇基于类似想法的研究论文。在密集拥挤的环境中,这种方法远比基于地图的传统导航更为可靠。 他说:想要无人机在人类环境中高速运行,过于详细确切的地图没什么用。无人机越能觉察其不确定性,越能够避开障碍以及实现近距离飞行。
快速躲避障碍将成为一个未来的关键能力,它有助于无人机更好的拍摄,更高效的信息收集及其它方面的提升,目前除无人送货,农田植保,只要是和自主导航相关的项目,比如无人驾驶汽车,其实也都可以考虑这套系统。
来源:无人机(版权归原作者及刊载媒体所有)
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编辑 / 郝勇 审核 / 王怡波
指导:万剑华教授(微信号wjh18266613129)