本文來自AI新媒體量子位(QbitAI)

MIT計算機科學和人工智能實驗室(CSAIL)正在開發一種既能飛又能跑的機器人。
一支來自CSAIL的團隊設計了一個系統,由8個四旋翼無人機和模拟的城市環境構成,環境中還設定了停車場、禁飛區、起降場等設施。
這些無人機可以飛行(Of course!),也可以在地上行駛。
他們在最新論文Multi-robot Path Planning for a Swarm of Robots that Can Both Fly and Drive中展示了這個系統,還制作了這個視訊:
給一群能飛又能跑的機器人規劃路徑,似乎是個大難題,不過量子位知道,你們可能(和我一樣)更關心這群機器人本身……
是以,我們先說說這些能在地上跑的無人機。
無人機能飛就行了,為什麼還要當車用?
在天上飛和在地上跑,其實各有長短。
可飛行的無人機靈活而靈活,然而電池續航時間通常很短,不适合長時間使用。
另一方面,地面車輛更節能,但速度緩慢,移動靈活性不如飛機。
想想我們已經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确。
論文第一作者Brandon Araki博士說:“在許多存在障礙的環境中,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,而續航時間隻有略微下降。”
在這個系統之前,Araki開發了“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,但沒有辦法自己規劃路徑,朝着目的地飛行。
于是就有了這篇新論文中的路徑規劃算法。
為了解決這個問題,該團隊開發了多種“路徑規劃”算法,確定機器人不會相撞。
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。在模拟實驗中,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。
将地面行駛元件添加至無人機略微降低了電池續航時間,這意味着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,是以行駛效率的提高抵消了額外重量導緻的飛行距離縮短。
羅格斯大學計算機科學家Yu Jingjin表示:“這項工作為大規模混合式交通系統提供了算法上的解決方案,并證明了對于現實世界問題的适用性。”他沒有參與這項研究。
Araki和CSAIL主任Daniela Rus共同開發了這個系統,其他參與者包括麻省理工學院大學生John Strang、Sarah Pohorecky和Celine Qiu,以及蘇黎世聯邦理工學院進階互動技術實驗室的Tobias Naegeli。
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。
Rus表示,類似這樣的系統表明,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上給無人機增加地面行駛功能。
“當我們開始開發飛行汽車的規劃和控制算法時,一種令人鼓舞的可能性是在小範圍内設計具備這些能力的機器人。”Rus表示,“很明顯,關于真正能夠載客的車輛,我們仍面臨着巨大的挑戰。但我們已經看到,未來的飛行汽車可以提供快速、無擁堵的交通方式。”
【完】
本文作者:陳桦
原文釋出時間:2017-06-27