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智东西5月7日消息，近日，Facebook和加州大学伯克利分校的研究人员研发出一种方法，可以使无人机“负重”飞行。根据模拟结果，无人机可以捡起、运输、卸下有效载荷，同时保持平稳的飞行状态。
人们一直希望能用无人机在仓库或其他工业环境中运送货物。但之前的研究显示，搭载有效载荷会削弱无人机的飞行性能，甚至有可能造成无人机故障。在本项研究中，研究人员创造性地用元学习方法解决了这个问题。据了解，这是元学习方法首次用于解决无人机负重问题。
这项研究发表在学术网站arXiv上，论文名称为《用基于模型的元强化学习实现携带有效载荷飞行（Model-Based Meta-Reinforcement Learning for Flight with Suspended Payloads）》。
一、元学习：让模型根据经验举一反三
装载重物会对无人机的动力学模型造成不可预估的影响。之前的研究尝试用自适应控制和学习方法来解决问题，但这些方法有一些局限性。
首先，由于无人机作业环境的复杂性，建模十分困难。在工业环境中，需要无人机运送的货物质量是不可先验的，针对孤立的物理状态建模并不能帮助无人机适应所有的情况，因此人工设计的动力学模型不足以实现在线控制。
另外，机器学习模型通常需要较长的数据校准过程。但在无人机飞行过程中，拾取有效载荷后必须快速适应，不然就有可能偏离飞行路线甚至发生严重故障。
为了解决这些问题，Facebook和加州大学伯克利分校的研究人员提出了基于模型的元强化学习方法。“元学习（Meta Learning）”是一种机器学习方法，可以提升模型的学习效率，让模型“学会如何去学习”。
研究人员训练了一个基于深层神经网络的动力学预测模型，来帮助无人机适应不同有效载荷，并用一个四轴无人机搭载重量未知的有效载荷来验证模型效果。
▲在无人机上装载一个挂钩，使其能够吊起货物
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