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酷炫“空中牧羊犬” 浙大智能无人机国际大赛再夺冠

2018年08月16日

浙大ZMART队在2017国际空中机器人大赛(IARC)亚太赛区比赛中夺冠。

几个家用扫地机器人在地板上像羊群一样漫无目的地游荡,盘旋在空中的无人机,找准时机降落在一只“小羊”前面,一个碰撞,“小羊”改变了行进方向。通过无人机数次如牧羊犬般的驱赶,扫地机器人终于行进到了指定区域。

“空中牧羊犬”的这一表现,正是国际空中机器人大赛(IARC)的比赛内容。在日前于北京结束的IARC(亚太赛区)比赛中,浙江大学研发的智能无人机在10分钟里,成功将3个扫地机器人赶过400平方米正方形场地指定的一条边,是“空中牧羊犬”任务自2014年发布以来全球最佳纪录,浙大参赛队——ZMART队亦蝉联IARC(亚太赛区)冠军。

与已被普遍用于航拍的一般无人机不同,参加IARC挑战“牧羊犬行动”任务的无人机是完全自主的人工智能机器人,它在“牧羊”行动中展现出的一系列能力都是靠机载设备自主实现的。浙大智能系统与控制研究所副所长许超副教授说,不依靠GPS系统等外界帮助而具备自身定位和导航能力,以及计算出科学的驱赶“羊群”策略,这是研发空中机器人最关键的两大难点。


上二图:智能无人机自主定位扫地机器人,并降落驱赶。

下达起飞指令后,无人机全程都要自主飞行、应对障碍物并驱赶扫地机器人。不仅要快、稳、准地移动、制导,还要像人一样具备全局策略和规划能力,这需要空中机器人完美融合导航定位、制导与控制、人工智能等多领域技术才有可能实现。

在本次比赛中,浙大研制的飞行器增加了全局视觉提升环境感知能力,并采用人工智能技术优化决策,展现了超前反直觉战术思路,全方位态势感知能力和快速精确稳定飞行控制水平。IARC发起人、美国乔治亚理工大学麦克尔森教授给予高度评价。

浙大空中机器人队成员和空中机器人合影。(资料图片)

IARC是一项历史悠久的大学生自主空中机器人竞赛,2012年开始设立亚太赛区,此后每年与美国赛区同期举行赛事。大赛通过设置具有挑战性和实用意义的比赛任务推进空中机器人尖端技术的进步,每一代任务被攻克后才会进入下一代任务挑战,有的任务甚至需要持续挑战多年才被攻克。“牧羊犬行动”是第7代任务。本届比赛中,亚太赛区和美国赛区共有来自16个国家和地区的52支高校队伍报名参加,包括美国麻省理工学院、香港科技大学、清华大学等。 

许超表示,在比赛中展现出来的空中机器人技术有望在未来用于研制物流机器人、电力巡航机器人等,改变我们的日常生活。

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