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在湖州安吉的一片竹林中，由浙江大學控制科學與工程學院、湖州研究院團隊研發(fā)的一群微型智能空中機器人，正自如穿梭其間——它們時而靈巧地掠過低矮灌木叢，時而交叉飛行變換隊形，就像是林中小鳥翩翩起舞相互追逐。

在未知復雜環(huán)境中的成群結隊飛行，一直被看作是機器人與人工智能領域的一大技術瓶頸。在兩年多的研究中，科研團隊解決了機器人智能導航與快速避障方法等一系列核心技術，將只能在電影里面看到的場景帶到現(xiàn)實世界。

這項成果于北京時間5月5日刊登在機器人領域權威期刊《科學·機器人》(Science Robotics)，并被選為期刊5月封面論文。論文第一作者為浙江大學控制科學與工程學院博士研究生周鑫，通訊作者為該院高飛博士和許超教授。

大規(guī)模的機器人(無人機)空中編隊表演早已屢見不鮮，然而一旦失去地面計算機的控制，這些機器人群體就會“群龍無首”，甚至撞到障礙物跌落下來。“人字形的大雁、井然有序的鴿群，當我們仰望天空，自然界中飛鳥的集群總讓我們思考它們是如何保持隊形的。”許超說，讓機器人像鳥兒一樣能夠成群自由地飛翔，這是他們及國際同行們苦苦追尋的最高境界。

通過集體的協(xié)同努力，浙大團隊研發(fā)出小巧輕便、自主可控又能成群結隊的飛行系統(tǒng)。單個空中機器人只有手掌大小，比一聽可樂的重量還要輕。

這款新型機器人，實現(xiàn)了在野外樹林復雜環(huán)境下，感知周圍障礙物、定位自身位置、生成飛行路徑以及多智能體通訊等多項關鍵技術突破。“現(xiàn)在，機器人可以‘看懂’世界了，通過主動避開障礙物，實現(xiàn)群體飛行。”高飛說。“我們還為空中機器人打造了一個智慧大腦。”許超介紹，盡管處理器只有拇指大小，但是它能夠獨立計算處理飛行過程中遇到的海量信息。

許超表示，從圖紙設計到硬件調(diào)試，從算法研發(fā)到代碼編寫，從實驗測試到系統(tǒng)優(yōu)化，都完全由浙大師生團隊完成，“在國際上能夠獨立完成全流程工作的團隊，也是屈指可數(shù)。”在研發(fā)過程中，團隊在智能化、網(wǎng)絡化、自主化等多方面技術發(fā)展中取得了突破，這項成果將對工業(yè)界的機器換人和產(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生積極作用。

談及未來應用，高飛認為：在火災等搜救場景中，小型集群機器人能夠更好實現(xiàn)自主搜救目標，減少搜救人員風險;在地形勘探中，可以快速對人員無法到達的區(qū)域進行建模。“生活中有很多場景都能用到我們這項技術，比如掃地機器人或服務員機器人，如果裝上了我們研發(fā)的‘智慧大腦’，就會更加聰明。”(通訊員 柯溢能 吳雅蘭 記者 王澤英)