微型机器人无人机学习像蜜蜂一样导航世界

像蜜蜂一样绘制起点可以帮助自主无人机找到方向

来源:科学美国人

微型机器人无人机学习像蜜蜂一样导航世界

像蜜蜂一样绘制起点可以帮助自主无人机找到方向

作者:Jacek Krywko 编辑:Sarah Lewin Frasier

基于蜜蜂的导航系统可以帮助微型自主无人机找到回家的路。

昆虫大小的无人机太小,无法拖曳复杂的导航系统。为了帮助小型自主飞行者找到回家的路,研究人员正在使用 Bee-Nav 从蜜蜂那里获取线索,正如《自然》杂志今天所描述的那样。

离开蜂巢的蜜蜂首先会进行短暂的学习飞行,以记住附近的地标,该研究的主要作者、荷兰代尔夫特理工大学的人工智能和机器人研究员 Guido de Croon 解释道。德克龙说,当蜜蜂飞走时,“它会跟踪其运动的方向和速度”,这一过程称为路径整合。由于路径积分很容易随着时间的推移积累微小的测量误差,因此昆虫在回家时依靠记忆的地标来纠正其路线。 De Croon 和他的同事复制了这个工作流程。

首先,无人机围绕其起点进行类似蜜蜂的学习飞行,使用微型全向相机捕捉周围的景色。在飞行途中,它训练一个微型机载神经网络将这些图像映射到起始向量,基本上是指向发射台的隐形箭头。这会建立一个称为“学习归巢区域”的安全区域。经过训练后,无人机可以被发送到很远的地方,然后首先使用路径集成返回,根据测量的速度和方向进行回溯。如果无人机停在起始安全区内的任何地方,视觉神经网络就会引导它完成剩余的回家路。

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