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苏黎世大学利用AI实现无人机在未知环境下的自主高速飞行

发布时间:2021-10-19 23:39 所属栏目:[智能科技] 来源:网络整理
导读:瑞士苏黎世大学的研究人员开发了一种新方法,可以使四旋翼飞行器仅凭借使用机载传感和计算设备,在没有地图的未知复杂环境中自主高速飞行。该研究团队在一架自主四旋翼飞行器使用人工智能(AI)技术,使之可以在森林、建筑物、废墟和火车等未提前准备地图的
苏黎世大学利用AI实现无人机在未知环境下的自主高速飞行

瑞士苏黎世大学的研究人员开发了一种新方法,可以使四旋翼飞行器仅凭借使用机载传感和计算设备,在没有地图的未知复杂环境中自主高速飞行。该研究团队在一架自主四旋翼飞行器使用人工智能(AI)技术,使之可以在森林、建筑物、废墟和火车等未提前准备地图的环境中飞行,并能保持高达40千米/时的速度,且不会撞到树木、墙壁或其他障碍物。所有这一切都是依靠四旋翼飞行器的机载相机和计算设备来实现的。

无人机的神经网络是通过“观察”一种“模拟专家”来学习飞行的,这种“模拟专家”是种算法,可以让计算机生成的无人机在充满复杂障碍的模拟环境中飞行。这种算法在任何时候都能获取关于四旋翼飞行器状态和传感器读数的完整信息,且可以依靠足够的时间和计算能力来始终找到最佳飞行路线。这种“模拟专家”只能在仿真环境中使用,但其数据可被用来教会无人机的神经网络如何仅根据来自传感器的数据直接预测最佳飞行轨迹。

研究团队在真实环境环境中测试了经过这种方法训练的无人机神经网络,其可确保无人机能够在各种环境中以高达40千米/时的速度飞行而不会发生碰撞。

研究人员表示,与漫长的专业飞行训练相比,AI利用高性能模拟器仅需很少的时间就可以人类飞行员类似的导航能力(基本上是在一夜之间)。而且这些模拟器并不需要是现实世界的精确复制品,如果使用正确的方法,即使是简单的模拟器也足够了。

该研究相关的论文《Learning high-speed flight in the wild》已在Science Robotics期刊上发表,下一步该研究团队将让无人机从经验中获取改进,并开发可以在更短的时间内提供更多关于环境的信息的更快的传感器,从而使无人机能以高于40千米/时的速度安全飞行。

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