智能机器人完成群体自主编队飞行

一群微型智能空中机器人在竹林中穿梭，时而灵巧地掠过低矮的灌木丛，时而穿越飞行改变队形，就像鸟儿在林中翩翩起舞，互相追逐.由浙江大学研发的机器人在未知复杂环境下群体飞行的成果于北京时间5月5日发表在机器人领域权威期刊《科学机器人》上，并入选该刊5月份封面论文。

该成果由浙江大学控制科学与工程学院团队和湖州研究院共同开发。本文第一作者为浙江大学控制科学与工程学院博士生周信，通讯作者为高菲博士和许超教授。

机器人大规模空中编队表演早已屡见不鲜，但在未知复杂环境下的群体飞行一直被视为机器人和人工智能领域的一大技术瓶颈。在两年多的研究中，浙大研究团队解决了未知复杂环境下单个机器人和群体的智能导航、快速避障方法等一系列核心技术，将只能在电影中看到的场景带到了现实世界。

“人字雁，秩序井然的鸽子，仰望天空，大自然中成群的鸟总是让我们思考它们是如何保持队形的。”许超说，让机器人像鸟儿一样成群自由飞翔，这是我们和国际同行努力追求的最高境界。

通过集体的共同努力，浙江大学团队开发了一种小型、轻量、自主可控的集群飞行系统。单个空中机器人只有手掌大小，比一罐可乐的重量还轻。

这款由浙江大学研发的新型机器人，仅利用机载视觉和机载计算资源，就实现了多项关键技术突破，如感知周围障碍物、定位自身位置和生成飞行路径、在野外树林复杂环境下的多智能体通信等。“我们让机器人了解世界，主动躲避障碍物，实现群体飞行。”高菲说。

“我们还为空中机器人创造了一个‘智能大脑’。”许超说，“虽然处理器只有拇指大小，但它可以独立计算和处理飞行过程中遇到的海量信息。将物理世界的运动信息表达为一系列数学问题，关键是要看穿复杂问题背后隐藏的特殊数学结构，化繁为简，利用捉襟见肘的机载计算资源完美解决问题。”

在研发过程中；d、团队在智能化、网络化、自主化等多方面技术发展取得突破。谈及未来的应用，高菲认为，在火灾等搜救场景中，小型集群机器人可以更好地实现搜救目标，降低搜救人员的风险；在地形探索中，还可以快速建模人无法到达的区域。“生活中有很多场景可以使用我们的技术，比如扫地或者服务机器人。如果我们安装我们的‘智能大脑’，它会更智能。”记者陆健通讯员柯艺能、吴雅兰