從 CES 可以看出來,無人機領(lǐng)域非?;鸨?。然而,大部分無人機看起來好像很厲害的樣子,但功能上卻只能拍個照錄個視頻,在更實用的功能上并沒有什么突破。
賓夕法尼亞大學的 Vijay Kumar 教授帶領(lǐng)著他的學生,在無人機的基礎(chǔ)上加上傳感器和處理器,研究出飛行機器人。
上張圖感受一下帥氣的 Vijay Kumar 教授和他手上的飛行機器人。
就是因為他!飛行機器人干掉了無人機

Vijay Kumar 教授/圖
盡管頂著無人機的外表,但飛行機器人在功能上卻是甩了無人機幾條街。
在 Vijay Kumar 身后飛的,是一個自動式飛行測量的飛行機器人。這個飛行機器人沒有搭載 GPS 模塊,它無法定位自己所在的位置。
但是這個飛行機器人自帶傳感器、攝像頭和激光掃描儀,用來掃描檢測周圍環(huán)境。用三角測量的方法,從周圍環(huán)境中探測物體的特點,確定自己和周圍物體的相對位置和距離。
然后把周圍環(huán)境的特性收集起來,整合成一張地圖,這個地圖可以使飛行機器人在飛行過程中避免碰撞。
這個飛行器創(chuàng)建了一個高分辨率的地圖,讓從沒來過這個地方的人,即使不進去這個地方也可以了解其內(nèi)部環(huán)境。
除了自動式飛行測量,他們還拿飛行機器人做了一些好玩的實驗。比如,模仿鷹捉魚,讓飛行機器人去偷同事的墨西哥卷;通過自適應飛行來控制懸浮負載。
好玩歸好玩,可是飛行機器人自帶了很多昂貴的傳感器,這使得制造成本很高,也使得飛行機器人的體積很大,飛行消耗的能量多,這使得它只能執(zhí)行一些短時間的任務。
為了解決這個問題,他們做了一個“手機飛行機器人(The Flone)”,同樣也是使用三角測量法自主飛行。
該如何解決飛行機器人體積過大?
盡管用了智能手機來替代那些昂貴的傳感器,但這還不夠,飛行機器人飛行消耗的能量還是很多。
而且,受到蜜蜂的啟發(fā),他們發(fā)現(xiàn)體積越小,慣性越小,這樣也就不怕碰撞了,這也意味著飛行器更加安全了。于是,他們把飛行機器人做得更小。
飛行機器人體積過小,有什么用?
人家學霸也考慮到這個問題了,于是他們模仿動物界的種群規(guī)律,把很多個小飛行機器人集合在一起。
先訓練一個飛行機器人學習自控飛行,讓它先“學習”該如何從一個地方到另一個地方,通過計算,預測最佳路線。再把已訓練好的飛行機器人放在一群飛行機器人中,讓它檢測鄰近的飛行機器人的距離,鄰近的飛行機器人依靠相互間的感應來決定下一個動作。
就像這個逗逼哥們演示的這樣。這并不是通過編程告訴飛行機器人它們該往哪飛,每個飛行機器人都與其他飛行機器人有交互,它們能探測到彼此,靠自主飛行演奏音樂。
飛行機器人到底能做些什么?
當然啦,Vijay Kumar 帶著學生研究了那么多飛行機器人可不是為了鬧著玩的(嚴肅臉)。
如今的農(nóng)業(yè)面臨著水資源缺乏、污染等問題,這使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的效率不高。Vijay Kumar 就想到,能不能制造一種飛行機器人,用于解決農(nóng)業(yè)問題。
他們采用一種“精確種植”的方法,讓飛行器在果園中飛,給每棵樹搭建模型,收集每棵樹的數(shù)據(jù)。
當一群小飛行器在果園中穿梭,他們就可以很快速的搭建果園地圖,把每棵果樹都呈現(xiàn)在地圖上。有了這些數(shù)據(jù),就可以準確的告訴果農(nóng)每棵是需要化肥還是殺蟲劑。
可以統(tǒng)計每棵果樹上的果子數(shù)目;可以對果樹建模,進行三維重建,估算樹冠大小、樹葉面積等,判斷果樹是否健康;檢測早期的萎黃病,并向果農(nóng)報告,這使得果樹種植更加科學化,從而提高農(nóng)產(chǎn)量。
你以為人家做飛行機器人是鬧著玩的嗎,這才是學霸研究的真正目的啊。