MIT計算機科學和人工智能實驗室(CSAIL)正在開發(fā)一種既能飛又能跑的機器人。
一支來自CSAIL的團隊設(shè)計了一個系統(tǒng),由8個四旋翼無人機和模擬的城市環(huán)境構(gòu)成,環(huán)境中還設(shè)置了停車場、禁飛區(qū)、起降場等設(shè)施。
這些無人機可以飛行(Ofcourse!),也可以在地上行駛。
他們在最新論文Multi-robotPathPlanningforaSwarmofRobotsthatCanBothFlyandDrive中展示了這個系統(tǒng),還制作了這個視頻:
給一群能飛又能跑的機器人規(guī)劃路徑,似乎是個大難題,KUKA機器人示教器維修,不過量子位知道,你們可能(和我一樣)更關(guān)心這群機器人本身
所以,我們先說說這些能在地上跑的無人機。
無人機能飛就行了,庫卡機器人驅(qū)動器維修,為什么還要當車用?
在天上飛和在地上跑,工業(yè)機器人維修,其實各有長短。
可飛行的無人機靈活而敏捷,然而電池續(xù)航時間通常很短,不適合長時間使用。
另一方面,地面車輛更節(jié)能,但速度緩慢,移動靈活性不如飛機。
想想我們已經(jīng)不太熟悉了的自然界,很多鳥類、昆蟲等等動物都是又能飛又能跑的,并不像在機器人身上這樣分工明確。
論文第一作者BrandonAraki博士說:在許多存在障礙的環(huán)境中,同時具備飛行和行駛能力很有用。地面上有障礙時你可以飛,空中有障礙時你可以在地面行駛。普通無人機完全無法在地面上行駛,帶輪子的無人機移動性更好,而續(xù)航時間只有略微下降。
在這個系統(tǒng)之前,Araki開發(fā)了飛行猴子,這種機器人可以爬行、抓取和飛行。
雖然這種猴子機器人可以跳過障礙物,爬上爬下,但沒有辦法自己規(guī)劃路徑,朝著目的地飛行。
于是就有了這篇新論文中的路徑規(guī)劃算法。
為了解決這個問題,該團隊開發(fā)了多種路徑規(guī)劃算法,確保機器人不會相撞。
為了讓它們可以在地面上行駛,研究人員在無人機底部安裝了兩個帶輪子的小馬達。在模擬實驗中,這種機器人在電池電量耗盡前可以飛行90米,或是行駛252米。
將地面行駛元件添加至無人機略微降低了電池續(xù)航時間,這意味著最遠飛行距離減少了14%,約為300英尺。不過,由于地面行駛比飛行的能耗更低,因此行駛效率的提高抵消了額外重量導致的飛行距離縮短。
羅格斯大學計算機科學家YuJingjin表示:這項工作為大規(guī);旌鲜浇煌ㄏ到y(tǒng)提供了算法上的解決方案,并證明了對于現(xiàn)實世界問題的適用性。他沒有參與這項研究。
Araki和CSAIL主任DanielaRus共同開發(fā)了這個系統(tǒng),其他參與者包括麻省理工學院本科生JohnStrang、SarahPohorecky和CelineQiu,以及蘇黎世聯(lián)邦理工學院高級互動技術(shù)實驗室的TobiasNaegeli。
他們本月早些時候在新加坡的IEEE機器人和自動化國際會議上展示了他們的系統(tǒng)。
Rus表示,類似這樣的系統(tǒng)表明,制造安全有效的飛行汽車并不是簡單地給汽車插上翅膀,而是在此前研究的基礎(chǔ)上給無人機增加地面行駛功能。
當我們開始開發(fā)飛行汽車的規(guī)劃和控制算法時,一種令人鼓舞的可能性是在小范圍內(nèi)設(shè)計具備這些能力的機器人。Rus表示,很明顯,關(guān)于真正能夠載客的車輛,我們?nèi)悦媾R著巨大的挑戰(zhàn)。但我們已經(jīng)看到,未來的飛行汽車可以提供快速、無擁堵的交通方式。