荷蘭科學家近日揭開了該國首個實驗室的神祕面紗,這個實驗室致力於研究自主微型無人機如何模仿昆蟲來完成各種任務,從查找工廠的氣體泄漏到執行搜索救援任務。

這個被稱爲“羣集實驗室”的地方位於代爾夫特理工大學(TU Delft),研究人員的目標是讓100架小型“自主飛行”的無人機羣升空,能夠執行全天候的任務。這意味着無人機能夠自行降落在充電艙上,然後再次起飛繼續飛行,全程無需人類干預。

無人機

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圭多·德·克羅恩是 TU Delft 羣集實驗室的一位負責人,他說:“我們不僅要讓這些機器人相互感知,還要共同協作完成複雜任務。”比如,重量與高爾夫球或雞蛋相當的微型無人機可以在工廠裏“嗅出”氣體泄漏。

一羣配備了氣體檢測傳感器的自主無人機,能夠在工廠裏自主飛行,直到有一架無人機檢測到氣體的蹤跡。然後,它會沿着氣體的“氣味”追蹤,同時通過機載傳感器“召喚”其他無人機來協助搜索。德·克羅恩說:“同樣,無人機羣也可以用於檢測森林火災,或者在大面積區域持續協助搜索救援行動。”

科學家們通過研究蜜蜂和螞蟻的羣集行爲,或者鳥羣的活動方式,試圖爲他們的無人機羣編寫程序,讓其能夠效仿。德·克羅恩說:“無人機羣技術的理念是,當我們觀察自然界,看到像螞蟻這樣的動物,單個來看也許並不聰明,但它們聚集在一起就能完成靠個體無法完成的事情。我們希望在機器人身上也注入同樣的能力。”

但科學家們也承認存在一些挑戰。德·克羅恩在羣集實驗室的技術演示中說:“羣集是複雜的系統。單個機器人在羣集中能做簡單的事情,但用這些簡單規則來預測整個羣集的行爲實際上相當困難。”機器人的小尺寸也限制了諸如傳感器和機載計算能力等技術在微型無人機上的應用。

目前,羣集實驗室裏的無人機仍然依賴外部安裝的攝像頭來向飛行中的無人機傳遞其在羣集中的位置信息。但研究人員已經開發出了無需外部幫助,機器人就能相互感知的技術。

劃重點:

😃 荷蘭設立首個研究自主微型無人機的實驗室。

😜 無人機羣可模仿昆蟲完成多種複雜任務。

😕 研究面臨羣集行爲預測難等挑戰,技術仍在發展。