麻省理工学院表示,一点不确定性有助于无人机高速躲避障碍物

对于试图在繁忙的环境(如仓库或森林)中高速飞行的无人机来说,能够随时准确地知道自己的位置似乎非常重要。麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究人员说,情况并非如此。他们设计了一种新的、有效的方法来引导无人机绕过障碍物。关键成分是什么?不确定性。...

对于试图在繁忙的环境(如仓库或森林)中高速飞行的无人机来说,能够随时准确地知道自己的位置似乎非常重要。麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究人员说,情况并非如此。他们设计了一种新的、有效的方法来引导无人机绕过障碍物。关键成分是什么?不确定性。

大多数无人机——事实上,大多数自动驾驶车辆——导航都是从地图开始的。为了绘制一幅图,深度传感器被用来扫描被编译成单个3D模型的直接环境。然后,这不仅告诉车辆在任何给定时刻的位置,还告诉车辆如何到达目的地。这是一种通常被称为“同步定位和映射”或SLAM的方法。

到目前为止,SLAM为社区提供了相当好的服务,但它也有其缺点。首先,这是一个非常密集的过程,需要大量高保真数据和计算能力来处理。这就是为什么Waymo和Uber最近和解的诉讼都是关于激光雷达的——激光发射传感器用于收集和处理深度数据。数据很重要。

但是,这一过程在高速和无人驾驶飞机等小型飞行器上会产生问题。他们没有时间收集他们需要的所有数据,而给他们处理器来理解这些数据是昂贵的。

但CSAIL的彼得·弗洛伦斯说,绕过这些要求的一种方法是少计划多反应。Florence和他的团队开发了一种导航和避障的替代方法,这种方法可以根据这些需求进行调整,他们称之为纳米地图。它仍然通过收集有关环境的3D数据来工作,但这些信息从未融合到单个地图中,而是存储在一系列快照中。这使得反应时间更快:无人机每秒处理的信息更少(这是不确定性方面),因此可以轻松地处理数据。

弗洛伦斯告诉《边缘》杂志:“因为我们没有进行数百次测量并将它们融合在一起,所以速度非常快。”当我们想要规划我们的环游世界之路时,我们只需通过我们已有的视图进行搜索。”

这种方法也有缺点,Florence说NanoMap对于需要高质量的周围地图的应用(比如在农业中进行勘测工作或帮助执行搜索和救援任务的无人机)来说不是很好。类似地,自驾汽车**商可能会对SLAM更满意,因为它的硬件需求对大型和昂贵的汽车来说负担较小。

但是,弗洛伦斯说,对于小型无人机来说,纳米地图可能是一种完美的方式,可以让它们在不过度使用数字大脑的情况下获得障碍感知能力。在现实环境和模拟中的早期测试都是有希望的。

弗洛伦斯说:“我们现在有了可以四处飞行的无人机,但没有什么能比得上鹰,比如说,它能以最快的速度在森林中燃烧。”当你走得那么快的时候,你就不能指望对世界有完美的几何测量。你还需要别的东西。”

“我认为,研究能够快速优雅移动的机器人很有趣,所以这是最重要的。”

  • 发表于 2021-08-22 21:52
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  • 分类:互联网

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