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无人机可自己躲避移动物体

2019-06-12 15:15 性质:转载 来源:天极网
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能够自动躲避的无人机并不是DJI多年来的新产品。但是能够躲避快速移动的炮弹的四轴飞行器呢?这是来自马里兰大学和苏黎世联邦理工学院的科学家们...

  能够自动躲避的无人机并不是DJI多年来的新产品。但是能够躲避快速移动的炮弹的四轴飞行器呢?这是来自马里兰大学和苏黎世联邦理工学院的科学家们在预印服务器Arxiv上发表的一篇新论文中所描述的。他们声称,他们对导航堆栈的哲学是重新设计,被称为嵌入式人工智能,使得几乎任何无人机都能只用摄像机和机载电脑就能避开移动的障碍物。他们打算在论文被接受发表后发布附带的代码和培训数据集。

  “我们为一般导航问题开发了一个有目的的基于人工智能的公式,”论文的合著者写道。“嵌入式人工智能……是基于智能体的硬件限制和时间/计算约束的知识进行的人工智能设计……据我们所知,这是第一个基于深度学习的解决方案,使用四旋翼上的事件摄像机来解决动态避障问题。”

  那么它是如何工作的呢?该团队的设置包括一个基于事件的前置摄像头,即,一个具有优良的延迟和高动态范围的图像传感器,以及一个低分辨率的下视摄像头,加上声纳和惯性测量单元。根据收集到的数据,一个由“浅层”人工智能模型组成的网络——EVDeBlurNet、EVHomographyNet和EVSegFlowNet——每个模型都执行“适度”的任务,比如图像序列的去模糊和去噪,从下面对摄像机逼近背景运动,以及分割障碍物来计算它们的运动。障碍检测连续五帧估计他们的轨迹或速度,一旦完成,根据其几何模型进行分类——(1)一个球体与一个已知半径,(2)未知与已知形状大小的一个对象,或(3)一个未知的对象没有先验知识,指导无人机做出相应的反应。

  研究小组对四种不同的物体进行了测试:一个球形球、一辆玩具汽车、一架模型飞机和一架鹦鹉Bepop 2无人机,它们可以从17英尺以上的高空向目标英特尔Aero quadcopter投掷或飞行。(为了实现鲁棒估计,不同纹理的地毯被铺在地面上,在活动框架中提供强轮廓。)在超过200次的试验过程中,研究人员取得了70%到86%的成功率,其中玩具汽车和模型飞机的成功率最高。此外,他们还展示了他们的导航堆栈可以适应追踪任务(其中Aero跟随Bepop 2),他们说这证明了它的通用性。

  研究人员总结道:“我们的理念是开发一种方法,只用单目事件相机和机载传感器来躲避动态障碍物。但目前,研究人员表示,他们能够“成功地评估和证明,在许多现实世界的实验中,不同形状和大小的障碍提出的方法。”

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