瘋狂創(chuàng)客：像鳥(niǎo)群一樣的自控?zé)o人機(jī)

一個(gè)匈牙利研究小組開(kāi)發(fā)出一種無(wú)人駕駛直升機(jī)，群體飛行時(shí)就像一群鳥(niǎo)，能協(xié)調(diào)配合在空中形成隊(duì)列、變換陣型，甚至追隨一個(gè)“首領(lǐng)”，而這一切都無(wú)需中央控制系統(tǒng)。研究人員近日帶了10個(gè)飛行器到布達(dá)佩斯郊外試飛，實(shí)地觀(guān)察了它們的空中飛行效果。

這些飛行器由匈牙利羅蘭大學(xué)物理學(xué)家達(dá)馬斯·維塞克領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開(kāi)發(fā)。它們都有4個(gè)輪子，研究人員稱(chēng)之為“四腳直升機(jī)”，利用來(lái)自全球定位系統(tǒng)（GPS）接收器的信號(hào)導(dǎo)航，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電來(lái)溝通彼此的位置，并計(jì)算出自己將要怎么飛。

據(jù)維塞克介紹，通常的無(wú)人機(jī)都設(shè)計(jì)為單飛模式。雖然此前也有其他小組研制過(guò)群飛機(jī)，但那些實(shí)驗(yàn)采取了一些捷徑，比如只讓直升機(jī)在室內(nèi)試飛，或通過(guò)中央計(jì)算機(jī)來(lái)控制。唯一真正的自主無(wú)人機(jī)群是瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院機(jī)器人研究專(zhuān)家達(dá)里奧·弗洛里諾在2011年研發(fā)的，但他的飛機(jī)是固定式機(jī)翼，只能以固定速度飛行，而且不同飛機(jī)要在不同高度飛行以避免碰撞?！八雌饋?lái)像一個(gè)群體，但并非真正的群體，因?yàn)樗鼈儽舜酥g不能互動(dòng)。”

相比之下，維塞克小組的無(wú)人機(jī)可以協(xié)調(diào)自身，排成旋轉(zhuǎn)的環(huán)形或直線(xiàn)形。如果“告訴”它們前面有一堵墻，而墻中間有個(gè)缺口，它們還能排著隊(duì)從缺口中擠過(guò)去。

據(jù)自然網(wǎng)站日前報(bào)道，他們的靈感來(lái)自于一款名為“Boids”的計(jì)算機(jī)程序，是加利福尼亞大學(xué)圣克魯茲分校計(jì)算機(jī)圖形專(zhuān)家克雷格·雷諾德在1986年開(kāi)發(fā)的。雷諾德按照3個(gè)規(guī)則來(lái)設(shè)計(jì)虛擬飛行物的運(yùn)動(dòng)：配合鄰居的平均方向、飛向它們、保持距離避免擁擠。這些規(guī)則包括對(duì)齊方式、吸引、排斥，能讓計(jì)算機(jī)模擬鳥(niǎo)群飛行。此外，研究小組還解決了GPS信號(hào)噪音和延遲的問(wèn)題，無(wú)人機(jī)群才終于成功。

“這是一項(xiàng)非凡的成果。”美國(guó)普林斯頓大學(xué)集體動(dòng)物行為研究專(zhuān)家萊恩·科辛說(shuō)，“這是第一次在戶(hù)外演示利用仿生規(guī)則開(kāi)發(fā)的恢復(fù)性動(dòng)態(tài)集群。這也意味著，我們?cè)趯?shí)現(xiàn)大型協(xié)調(diào)性機(jī)群方面，將比許多人預(yù)期的要快得多?！?BR>
維塞克和研究小組已經(jīng)向明年9月將在美國(guó)芝加哥召開(kāi)的“國(guó)際智能機(jī)器人與系統(tǒng)大會(huì)”提交了他們的論文。

目前，無(wú)人機(jī)之間靠無(wú)線(xiàn)電通訊，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)擁擠，給它們裝上攝像機(jī)可能會(huì)解決這一問(wèn)題?！傍B(niǎo)類(lèi)都有極佳的視力，這不是偶然?！本S塞克說(shuō)，“下一大步是讓直升機(jī)能互相‘看得見(jiàn)’。”