MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)正在開發(fā)一種既能飛又能跑的機(jī)器人。
一支來(lái)自CSAIL的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng),由8個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)和模擬的城市環(huán)境構(gòu)成,環(huán)境中還設(shè)置了停車場(chǎng)、禁飛區(qū)、起降場(chǎng)等設(shè)施。
這些無(wú)人機(jī)可以飛行(Ofcourse!),也可以在地上行駛。
他們?cè)谧钚抡撐腗ulti-robotPathPlanningforaSwarmofRobotsthatCanBothFlyandDrive中展示了這個(gè)系統(tǒng),還制作了這個(gè)視頻:
給一群能飛又能跑的機(jī)器人規(guī)劃路徑,似乎是個(gè)大難題,KUKA機(jī)器人示教器維修,不過(guò)量子位知道,你們可能(和我一樣)更關(guān)心這群機(jī)器人本身
所以,我們先說(shuō)說(shuō)這些能在地上跑的無(wú)人機(jī)。
無(wú)人機(jī)能飛就行了,庫(kù)卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修,為什么還要當(dāng)車用?
在天上飛和在地上跑,工業(yè)機(jī)器人維修,其實(shí)各有長(zhǎng)短。
可飛行的無(wú)人機(jī)靈活而敏捷,然而電池續(xù)航時(shí)間通常很短,不適合長(zhǎng)時(shí)間使用。
另一方面,地面車輛更節(jié)能,但速度緩慢,移動(dòng)靈活性不如飛機(jī)。
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(dòng)物都是又能飛又能跑的,并不像在機(jī)器人身上這樣分工明確。
論文第一作者BrandonAraki博士說(shuō):在許多存在障礙的環(huán)境中,同時(shí)具備飛行和行駛能力很有用。地面上有障礙時(shí)你可以飛,空中有障礙時(shí)你可以在地面行駛。普通無(wú)人機(jī)完全無(wú)法在地面上行駛,帶輪子的無(wú)人機(jī)移動(dòng)性更好,而續(xù)航時(shí)間只有略微下降。
在這個(gè)系統(tǒng)之前,Araki開發(fā)了飛行猴子,這種機(jī)器人可以爬行、抓取和飛行。
雖然這種猴子機(jī)器人可以跳過(guò)障礙物,爬上爬下,但沒(méi)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(gè)問(wèn)題,該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了多種路徑規(guī)劃算法,確保機(jī)器人不會(huì)相撞。
為了讓它們可以在地面上行駛,研究人員在無(wú)人機(jī)底部安裝了兩個(gè)帶輪子的小馬達(dá)。在模擬實(shí)驗(yàn)中,這種機(jī)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(wú)人機(jī)略微降低了電池續(xù)航時(shí)間,這意味著最遠(yuǎn)飛行距離減少了14%,約為300英尺。不過(guò),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(dǎo)致的飛行距離縮短。
羅格斯大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家YuJingjin表示:這項(xiàng)工作為大規(guī)模混合式交通系統(tǒng)提供了算法上的解決方案,并證明了對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界問(wèn)題的適用性。他沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。
Araki和CSAIL主任DanielaRus共同開發(fā)了這個(gè)系統(tǒng),其他參與者包括麻省理工學(xué)院本科生JohnStrang、SarahPohorecky和CelineQiu,以及蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院高級(jí)互動(dòng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的TobiasNaegeli。
他們本月早些時(shí)候在新加坡的IEEE機(jī)器人和自動(dòng)化國(guó)際會(huì)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(jiǎn)單地給汽車插上翅膀,而是在此前研究的基礎(chǔ)上給無(wú)人機(jī)增加地面行駛功能。
當(dāng)我們開始開發(fā)飛行汽車的規(guī)劃和控制算法時(shí),一種令人鼓舞的可能性是在小范圍內(nèi)設(shè)計(jì)具備這些能力的機(jī)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(lái)的飛行汽車可以提供快速、無(wú)擁堵的交通方式。