资讯 单眼测距 无人机也会

时间:2016-10-19 10:06:18   |    潍坊传媒艺术

  双眼效应让人们能够看到美丽生动的三维世界,而只有一只眼能看到的情况下,世界仅是二维画面,人无法感受到距离的存在。仅安装了一台摄像机的智能机械其实就和残疾人士一样,在使用过程中非常不方便。据美国“机器人中心”科技博客报道,第67届国际宇航大会在墨西哥瓜达拉哈拉举办,会展上科学家们展示了一架小型无人机成功自学了单眼测距的能力。该实验解决了无人机缺陷问题,并使无人机仅通过一台视觉摄像机就能判断物体与自身的距离。

  该实验由欧洲航天局的高级概念小组、麻省理工学院以及代尔夫特理工大学的无人机实验室合作开展,实验场所为国际空间站。研究论文题为《未来太空探索机器人的自学赋能技术:国际空间站实验》,已在国际宇航大会上发表。

  实验对象是代尔夫特理工大学研发的四轴无人机,它有两只“眼睛”——两台立体视觉摄像机,依靠它们,无人机能够记录自己周围的立体视觉信息。借助这些信息,无人机能够在空间站内实现自我导航和自由探索。

  由于设置原因,当无人机要判断自己与墙壁或障碍物之间的距离时,其中一台相机会关闭,此时,无人机需要用一只“眼睛”自主运动。根据数学原理,没有做过距离判断的无人机无法从单张照片判断出物体间的距离,成了“独眼龙”的无人机也很难在活动中分辨距离。

  研究者指出,人眼一旦识别出物体后,大脑除了立刻知道物体的外表特征,还能通过画面中的特征信息来判断远近,这一原理在本次无人机实验中被成功运用。在没有特定方向的零重力环境下,研究人员设计出的自我监督学习算法成功完成测试,算法的实用价值和无人机的稳定性都得到证实。

欧洲航天局的专家表示,该局的高级概念小组已经为实现单眼测距而奋斗了五年。在太空环境下,无人机能够实现自主学习单眼测距等于获得了自主性。该算法的成功运用意味着不久地面上的无人驾驶系统也可以采用类似技术,从而大大提高安全系数。

撰写论文的麻省理工科学家们则认为,太空学习机器人的研发将成为航天科学事业的重要组成部分。如今能自主学习的无人机就是朝着太空自主系统前进的第一步,这对未来降低无人机造价同时提升运作性能有着重要意义。