【中國智能制造網(wǎng) 名家論壇】在手機運行的無人機控制器程序，它可以進行定位和路徑?jīng)Q策。通過兩塊芯片，我們就可以將無用的重量轉(zhuǎn)移至手機app化解掉。這也是高通喜歡將無人機功能平臺分解的原因。未來，重型和輕型無人機的推進將依靠這個技術而推進。　　
　　賓夕法尼亞大學工程學院院長、IEEE、ASMEFellow，美國國家工程院院士VijayKumar在有極高的人氣，他在空中機器人（無人機）領域無論是學術還是成果都有極大的成就，在本次CCF-GAIR人工智能與機器人峰會，VijayKumar在報告中提出了無人機發(fā)展的“5s”趨勢：
　　
　　small
　　
　　未來機器人多應用于搜索和營救等場景，如果一個無人機體積太大，那么將極不利于其對環(huán)境的勘探。面對未知的環(huán)境，小型無人機有更強的自主性。像一群小蜜蜂。
　　
　　但同時，這也帶來一些負面的挑戰(zhàn)。當一個無人機的尺寸縮小至甚至11厘米的直徑，20克的重量，它根本不能移動一些木塊、石頭等物體。
　　
　　safe
　　
　　又小又安全的無人機，即使碰撞到路人也不會致傷，這樣才更容易在生活各種環(huán)境中進行飛行控制。而且，由于機器體積變小，其慣性也會減小，能夠在發(fā)生撞擊時迅速自我調(diào)整平衡。
　　
　　smart&speed
　　
　　無人機在躲避障礙物過程中，能夠通過傳感器、云端控制、攝像頭這樣的閉環(huán)，此外，依靠計算機視覺對環(huán)境進行檢測，分析周圍環(huán)境的特征，實現(xiàn)自我規(guī)劃路徑，就像人看到障礙物知道繞道那樣。
　　
　　但這不只是簡單的避障。在螺旋儀和加速儀的配合下，無人機知道如何根據(jù)環(huán)境特征進行移動。通過每秒做數(shù)百次的運算，計算出可行的方位和速度。如圖所示，傳感器不同的等級、不同的不確定性，我們都可以通過概率學的方法把系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合在一起，通過一個等式來把它歸納成一個位置和速度的估算。但這個要達到一定靈敏度也仍是個挑戰(zhàn)。
　　
　　此外，無人機在飛行過程中不僅需要可以判斷其速度和位置，還需要加以控制，避免走入障礙區(qū)。這就需要地圖的識別技術了。
　　
　　1、獨立行動；
　　
　　2、只依靠當?shù)匦畔ⅲ翰恢榔渌麍F隊的需求，它只知道周邊近的情況；
　　
　　3、無個性特征的行為：無需身份。
　　
　　如何尋找安全軌跡
　　
　　再跟大家講一下我們怎么樣尋找安全軌跡。
　　
　　首先構(gòu)建出一個二維低度，并尋找出一些安全的角度，然后將其作為一個矢量集合，在這一個集合中調(diào)整小加速度的軌跡。
　　
　　一般來說，空中機器人在計算機視覺技術的支持下也能“看到東西”，但它飛行速度很快，且視程只有20米。所以它需要不斷更新其地圖數(shù)據(jù)，然后做出飛行決策來繞開障礙物。
　　
　　小尺寸無人機的美中不足
　　
　　“小尺寸就很難達到自主性，”VijayKumar教授表示，如果當一個無人機配備了一些部件，整個平臺就重達3公斤，懸停的時候，無人機的承重壓力就更大了。重要的是，這個空中機器人中有45%到50%的重量都是電纜、傳感和外殼。本身無人機是低功耗的，但無效部件占重量的百分比過大，所以造成高功耗。
　　
　　所以我們有哪些又便宜又輕便的解決途徑呢？答案就是我們的智能手機。
　　
　　Phlone——在手機運行的無人機控制器程序，它可以進行定位和路徑?jīng)Q策。也就是說，無人機不需要攜帶太多笨重的檢測設備部件，通過兩塊芯片，我們就可以將無用的重量轉(zhuǎn)移至手機app化解掉。這也是高通喜歡將無人機功能平臺分解的原因。
　　
　　利用這樣的技術，無人機能過進行結(jié)構(gòu)性飛行——有些地方干燥，有些地方潮濕，它都可以通過較好的計算來進行飛行控制。
　　
　　未來，重型和輕型無人機的推進將依靠這個技術而推進。