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IEEE频谱:你希望人类飞行员不要输吗?【金脉娱乐官网】

时间:2020-12-16
本文摘要:为了更好地解读这项技术,新的智力创造被转化为2017年12月6日的对话,在对话中,IEEESpectrum采访了JPL项目经理罗布里德(RobReid)。以下是新智力创造的翻译:IEEE频谱:能否描述一下JPL参与的无人机自律研究?

飞行

无人机即将进入一个新时代,越来越多的技术巨头期望以不同的方式使用无人机。亚马逊预计将使用无人机征服最后一英里。硬件基因不明显的谷歌甚至发布了谷歌工程之翼。

早在2015年,当时的飞翼项目负责人大卫沃斯(David Voss)甚至公开表示:“我们的目标是在2017年启动并运行商业任务(由无人机交付)。虽然计划夭折的早,但并没有穿出谷歌必胜天空的决心。

除了自己的飞翼计划,谷歌还支持美国宇航局的喷气推进实验室(JPL)。在过去的几年里,他们仍然在研究小型无人机的自主性,集成了摄像头和谷歌的3D环境检测技术Tango。

最近,JPL创造了三种由人工智能操作的无人机,分别名为蝙蝠侠、小丑和夜莺(中文翻译为蝙蝠侠、小丑和夜莺),并开发了一种简单的算法,使无人机在高速飞行时需要避开障碍物。这三架无人机的飞行主板是高通骁龙,用作动态飞行控制,它们都配有一张三维地图,上面有两个长视场摄像头,一个指向前方,一个指向下方,从而产生250度的视场角。两台摄像机根据运动单声道分解深度图。

在飞行中,相机增加一个惯性测量单元来定位地图,并继续执行视觉惯性测距方法来开始运动跟踪。为了测试这三款无人机的实际效果,NASA于今年11月24日举办了一场无人机飞行员比赛,双方都参加了谷歌和顶级无人机飞行员肯卢(Ken Loo)赞助的AI无人机。最后,Loo每圈的平均时间是11.1秒,AI控制无人机的平均时间是13.9秒,被人类损失了。

JPL项目经理罗布里德(Rob Reid)分析了人类控制和人工智能控制的区别:“将我们的算法与人类操作员进行比较,人类将依赖于在飞行中感觉更好。AI无人机在飞行过程中会更加稳定,而人类飞行员则倾向于大力加速,飞行中的路线更加保守。“整个比赛过程中,AI无人机飞行谨慎,但自由选择路径是一致的。虽然人类已经输了,但是技术本身还是有快速变化和想象力的空间。

无人机一般依靠GPS导航系统,但这种方式不适合室内空间,所以仓库或者密集的城区意味着现有的无人机无法适用。AI操作的无人机需要突破这个公差,而AI驱动的无人机也是一种近乎自律的无人机,也就是说无人机没有外部定位,没有外部计算机控制。

此外,JPL获得了用于航天器的基于视觉的导航系统技术,该技术将来可以广泛应用于室内环境,甚至可以参与救灾工作(帮助搜索救灾人口),以及应用于空间站的机器人。为了更好地解读这项技术,新的智力创造被转化为2017年12月6日的对话,在对话中,IEEE Spectrum采访了JPL项目经理罗布里德(Rob Reid)。

以下是新智力创造的翻译:IEEE频谱:能否描述一下JPL参与的无人机自律研究?罗布里德:几十年来,JPL一直在研究航天器和微型飞行器(无人飞行器)的基于摄像头的导航系统技术。自2013年以来,它已经与谷歌合作了探戈项目。在过去的两年里,它已经将Tango集成到无人机中,以展示精致的导航系统算法。JPL已经探索了各种轨迹优化技术,并解释了空气动力学和模糊摄像机运动的影响。

IEEE频谱:为什么自由选择无人机竞赛领域作为展示技术的一种方式?罗布里德:我们的目标是展示高性能自主飞行中的障碍。而且室内无人赛已经获得了一条简单的充满障碍的赛道,在障碍中缓慢飞行是一个令人信服的理由。IEEE频谱:你希望人类飞行员不要输吗?罗布里德:我对结果并不感到惊讶。我们坚信我们的无人机系统不会有竞争力。

但是,我们不确定谁会以最慢的速度自学最好的赛道(即赛车线)!飞行只有一个下午,肯(人类飞行员)可以比我们的算法更快地增加他的圈速。接下来的几周,我们也放慢了AI无人机的优化速度。

IEEE Spectrum:无人机作为导航系统的硬件有哪些局限性,在比赛中表现如何?罗布里德:仅次于慢速室内飞行的性能允许机载相机的快门速度。这些摄像机用于跟踪无人机的运动。

——飞得太快,但离地面太近,或者滑行或旋转太快,都不会造成图像模糊,甚至导致无人机会的丧失。我们用两种方法解决这个问题。

无人机

首先,它用于两个广角摄像头,一个向前,一个向上,使无人机可以在小于250度的视野内看到地平线。其次,我们调整了轨道,以允许角速度和速度与高度的比率。IEEE Spectrum:像人工智能操作的无人机在结构化环境中与人类专家竞争一样,必须做哪些工作?罗布里德:这是一场典型的无人机比赛,硬件不足以击败人类大师。

这次比赛的无人机是专门为比赛设计的,它的加速度仅次于能超过1 g的,当然,我们在夜场比赛中还是在多次视觉重复的赛道上继续无法飞行。IEEE频谱:你就不能跟着这个项目走吗?工作正在进行,但我不能说下一步是什么!但是,你可以期待无人机需要感官屏障,在线修改轨迹。结论:目前,机器人领域发展迅速。

目前,事件相机可以解决模糊不清的动态问题,需要构建更加动态的自律性军事演习。此前,新知早也报道了一些关于事件摄像头的近况。请参考(微信官方账号:)新知条《配有事件摄像机的无人机,首次构建顺利自律飞行中》。

目前,机器人面临的软件挑战比硬件挑战更好。如果在软件层有所突破,未来的无人机将局限于非常普通的领域。

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