關鍵詞：無人機
來源：互聯網 2024-05-13
為了有用，無人機需要快速。由於電池壽命有限，他們必須在盡可能短的時間內完成任何任務——在災難現場尋找幸存者、檢查建築物、運送貨物。他們可能必須通過一係列航路點（如窗戶、房間或特定位置）進行檢查，在每個路段採用最佳軌跡和正確的加速或減速。
算法勝過專業飛行員
最好的人類無人機飛行員非常擅長這樣做，並且迄今為止在無人機比賽中的錶現總是優於自主係統。現在，蘇黎世大學 (UZH) 的一個研究小組創建了一種算法，該算法可以找到最快的軌跡來引導四旋翼飛行器——一架帶有四個螺旋槳的無人機——通過一係列線路上的航點。“我們的無人機在實驗賽道上擊敗了兩名世界級人類飛行員的最快圈速，”大衛德·斯卡拉穆紮說，他是 UZH 機器人和感知小組和 NCCR Robotics 救援機器人大挑戰的負責人，該項目資助了這項研究。
Scaramuzza 說：“該算法的新穎之處在於它是第一個生成時間最優軌跡的，充分考慮了無人機的局限性。” 以前的工作依賴於四旋翼係統的簡化或飛行路徑的描述，因此它們是次優的。“關鍵的想法是，我們的算法隻是告訴無人機通過所有航點，而不是如何或何時這樣做，而不是將飛行路徑的部分分配給特定的航路點，”博士生和第一作者 Philipp Foehn 補充道。的紙。
外部攝像頭實時提供位置信息
研究人員讓算法和兩名人類飛行員駕駛同一個四旋翼飛行器通過賽道。他們使用外部攝像頭來精確捕捉無人機的運動，並且——在自主無人機的情況下——嚮算法提供有關無人機在任何時刻所處位置的實時信息。為了確保公平比較，人類飛行員有機會在賽前在賽道上進行訓練。但是算法贏了：它所有的圈數都比人類的要快，而且性能更穩定。這並不奇怪，因為一旦算法找到了最佳軌跡，它就可以多次忠實地再現它，這與人類飛行員不同。
在商業應用之前，該算法需要降低計算要求，因為現在計算機需要長達一個小時來計算無人機的時間最佳軌跡。此外，目前，無人機依靠外部攝像頭隨時計算其所在位置。在未來的工作中，科學家們希望使用機載相機。但自動無人機原則上可以比人類飛行員飛得更快的演示是有希望的。Scaramuzza 說：“這種算法可以在無人機包裹遞送、檢查、搜索和救援等方麵有巨大的應用。”
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