视频丨从空中剪刀投递到集体智慧，无人机正在

近日，西湖大学智能无人系统研究所科研成果在国际上首次攻克了两架无人机近距离飞行的难题。此外，上方的飞机可以以亚厘米的精度到达并抓取下方飞机携带的工具。这也是中国多旋翼无人机相关技术首次在科学杂志《自然》上发表。这两款堆叠式无人机最具创新之处是什么？无人机与实体智能的结合为我们开启了怎样的想象空间？点击下方视频，进入西湖大学实验室一探究竟。 如何精确控制上下飞行的无人机？ 这两架无人机实际上是两个飞行机器人。通过避免空气中强气流的干扰来实现这样的协作并不容易。研发团队花了三年时间解决了两大问题。首先是如何o 当两架无人机接近时保持稳定，第二是飞行员如何保持无人机稳定。最初，团队频繁尝试“飞机轰炸”情况，以实现堆叠飞行。 气流修正算法使无人机保持平衡以实现稳定飞行 稳定飞行的关键是类似于无人机上安装的风力预警系统的气流修正算法。该团队将空气动力学原理和测量数据集成到模型中，并将其预先集成到工具箱无人机的大脑中。它实时测量顶部气流的干扰力，并调节六个转子的转速以补偿影响。这类似于骑自行车的人在强风中对车把进行小幅调整以保持平衡。 灵活的电磁耦合使无人机能够稳定地握住工具 再说说柔性电磁耦合，堪称无人机的“智能磁手”。顶部的Toolbox Drone 有四个带有电磁体的锥体，就像一个迷你蹦床，用弹性带固定。当运行中的无人机发出信号时，电磁铁立即启动。即使对接时出现轻微偏差，弹性结构也会自动调整并牢固地固定工具。实验现在，这只“磁力手”甚至可以准确地抓住小剪刀，几乎不会失手。 西湖大学光电子研究所副研究员曹华子：一个是一块铁，一个是电磁铁。在进行吸尘之前，它们必须完美贴合。这需要设备的精度和设计。合规性设备使您能够通过合规性进行调整。 通过识别专用二维码计算两者的相对位置 工具箱的顶部放置了十几个特殊的二维码。只要操作无人机的摄像头识别到足够多的二维码，就可以确定两者的相对位置瞬间计算出来。这种“视觉+速度控制”的组合将对接误差降低至0.8厘米。这比以前的技术准确度几乎高出 10 倍。 西湖大学智能无人系统实验室主任赵世宇：因为我们的无人机和机械臂实际上是新型机器人，潜力很大。无人机之间需要密切协调，特别是有效载荷的交换，例如从无人机上拾取工具并将其归还。更换这个工具确实非常重要。 无人机可以给生活带来更多应用场景 不仅如此，两台无人机还可以协同工作。下面我们就来看看这些无人机是如何“工作”的。能够执行这些困难的动作实际上意味着我们可以将更多的应用场景带入我们的生活。 西湖大学智能无人系统研究所博士生季梦宇：机械臂干扰无人机，导致无人机位置发生剧烈变化上和态度。另外，由于它也会对机械臂产生干扰，所以两者之间存在很强的耦合关系，受力还是很大的。例如，在扑灭森林火灾或投掷急救箱时，可能需要较大的初速度才能将急救箱投掷到某个位置，或者捡起空中的水果扔进相应的篮子中。 无人机可以赋予更多应用场景生命力 这款小型飞板凭借防震算法，即使在侧放物体时也能保持正确的姿势和重心。可能很难想象小型无人机可以做这么多事情，但它们只是一个演示。想象有一天，一张能保持平衡和稳定的飞毯可以在危险时刻保护人们免受伤害，随时漂浮在空中拯救被困人员。会不会有科幻大片的感觉？ 智力和隐性理解大型模型和无人车群体的控制 表面的背后隐藏着什么，为无人机航空智能化的未来演进留下了想象的空间。不仅如此，在大规模模型的控制下，多个无人设备还可以独立决策，展现出集群智能的特点。 请注意，这些成群的无人设备由大型模型控制，并自主完成训练等任务。如果您的一台无人值守设备迟到或出现问题，其他设备将自动接管。这一切都是由AI自主控制完成的。 西湖大学智能无人系统实验室主任赵世宇：我们的愿景是实现集群通用智能。这些机器人自动帮助执行非常复杂的任务，并允许人们通过自然语言自然地互动。当出现新情况或任务时，整个系统会发生变化无需像以前那样严格地重新编程。 这种类型的分布式群体智能没有曼多中心。数十甚至数百架无人机依靠“对话”和“感知”独立沟通和决策，协同完成复杂任务，并出现鱼群、鸟群、蚁群等高水平智能行为。 （央视记者 张春玲）