荷兰科学家近日揭开了该国首个实验室的神秘面纱,这个实验室致力于研究自主微型无人机如何模仿昆虫来完成各种任务,从查找工厂的气体泄漏到执行搜索救援任务。

这个被称为“群集实验室”的地方位于代尔夫特理工大学(TU Delft),研究人员的目标是让100架小型“自主飞行”的无人机群升空,能够执行全天候的任务。这意味着无人机能够自行降落在充电舱上,然后再次起飞继续飞行,全程无需人类干预。

无人机

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圭多·德·克罗恩是 TU Delft 群集实验室的一位负责人,他说:“我们不仅要让这些机器人相互感知,还要共同协作完成复杂任务。”比如,重量与高尔夫球或鸡蛋相当的微型无人机可以在工厂里“嗅出”气体泄漏。

一群配备了气体检测传感器的自主无人机,能够在工厂里自主飞行,直到有一架无人机检测到气体的踪迹。然后,它会沿着气体的“气味”追踪,同时通过机载传感器“召唤”其他无人机来协助搜索。德·克罗恩说:“同样,无人机群也可以用于检测森林火灾,或者在大面积区域持续协助搜索救援行动。”

科学家们通过研究蜜蜂和蚂蚁的群集行为,或者鸟群的活动方式,试图为他们的无人机群编写程序,让其能够效仿。德·克罗恩说:“无人机群技术的理念是,当我们观察自然界,看到像蚂蚁这样的动物,单个来看也许并不聪明,但它们聚集在一起就能完成靠个体无法完成的事情。我们希望在机器人身上也注入同样的能力。”

但科学家们也承认存在一些挑战。德·克罗恩在群集实验室的技术演示中说:“群集是复杂的系统。单个机器人在群集中能做简单的事情,但用这些简单规则来预测整个群集的行为实际上相当困难。”机器人的小尺寸也限制了诸如传感器和机载计算能力等技术在微型无人机上的应用。

目前,群集实验室里的无人机仍然依赖外部安装的摄像头来向飞行中的无人机传递其在群集中的位置信息。但研究人员已经开发出了无需外部帮助,机器人就能相互感知的技术。

划重点:

😃 荷兰设立首个研究自主微型无人机的实验室。

😜 无人机群可模仿昆虫完成多种复杂任务。

😕 研究面临群集行为预测难等挑战,技术仍在发展。