中国科学家研发酷炫无人机将科幻电影场景变为现实

据英国网站《每日电讯报》 5月5日报道，中国研究人员让穿越密林的无人机(UAV)从科幻小说走进现实。

无人机可以快速绕过障碍物，绘制周围环境地图，或者搜寻逃犯，这一直是科幻小说的情节。

然而现在，中国科学家已经证明，空中机器人可以协同工作，在茂密的竹林中高速飞行，不会撞到植物，也不会相互碰撞。

在浙江大学一个团队发布的最新视频中，十架轻型无人机优雅地行走在树木之间，并成功飞越崎岖的地面、杂草和交错的树枝。

该系统的工作原理是利用一种算法对无人机摄像头采集的数据进行处理，实时绘制周围环境，发现障碍物等飞行器，然后根据需要调整飞行路线。

该算法综合了避碰、飞行效率和群体协调，每隔几毫秒更新一次飞行计划。

它不需要GPS信号进行自我定位，这意味着它可以在卫星信号较差的地方使用，如洞穴、茂密的森林甚至其他星球。

有了这一突破，人们可以深入那些条件恶劣、偏远或难以导航的地区，调查偏远地区的野生动物或寻找灾区的幸存者。

在最新的实验中，研究小组展示了无人机组的能力。当目标人走过一片森林时，无人机群可以对其进行跟踪。即使进入摄像机镜头拍不到的掩护，无人机群也总能跟踪定位。

即使一架无人机看不到目标，它也可以通过与其他无人机合作交换信息来确定目标的位置。

无人机甚至可以试图避开移动的物体，比如在其飞行范围内行走的人类。如果它们在飞行过程中受到舰队其他成员的干扰，它们可以迅速调整和重新定位自己。

一些电影经常使用多机器人飞行系统作为未来技术的象征，为科学家提供灵感。在2012年的科幻电影《普罗米修斯》中，宇航员释放了几个微型飞行探测器，探索一个未知的外星飞船。在2013年的电影《安德的游戏》中，无人机集群围绕在飞船周围，形成了抵御外星人攻击的屏障。1997年的电影《第五元素》和2002年的电影《少数派报告》展现了未来城市摩天大楼之间熙熙攘攘、井然有序的空中交通。

研究人员在美国杂志《科学机器人学》上写道：“这些电影中展示的舰队导航和协调能力吸引并激励了无数研究人员。我们朝着电影中描绘的未来前进了一步。”

这项工作也得到了英国机器人专家的称赞。谢菲尔德大学自动控制和系统工程系的乔纳森艾特肯博士(Dr Jonathan aitken)告诉英国周刊《新科学家》:“通过分布式机器人集群绘制高质量的地图是一个优秀的项目。”

他说，“结合这一点与成功的导航，避免障碍，特别是与集群的其他成员合作，这是一个了不起的成就。”

来自瑞士洛桑联邦理工学院智能系统实验室的恩里卡索里亚(Enrika Soria)在杂志《科学机器人学》上对这项研究发表了评论：“这项工作为机器人领域做出了重大贡献，也向实验室有限环境之外的无人机应用迈出了重要一步。这样，无人机群不仅可以在森林中探索，还可以在人造环境中执行一系列重要任务，例如由人和建筑物组成的城市区域。”