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无人驾驶飞机装上海南大学学脑
2019-12-18

图片 1   《中国青年报》 2017年10月20日 第六版  图片 2  齐俊桐团队在天津直升机博览会上展示直升机无人化系统解决方案

姓名:田益        学号:16050310021

中国青年报讯(记者 胡春艳 通讯员 靳莹)把无人机称作“空中机器人”,更为贴切。它可以随时随地轻巧地腾空而起,把人类的眼睛“带”上天空,也能把人类的双手“送”到远方完成许多高难度的复杂任务。

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  36岁的天津大学自动化学院教授齐俊桐是为无人机装上“大脑”的人。今年9月,在亚洲最大的直升机展——天津直升机博览会(以下简称“天津直博会”)上,齐俊桐科研团队展示了他们自主研发的直升机无人化解决方案,引来国内外同行的高度关注。

嵌牛导读:把无人机称作“空中机器人”,更为贴切。它可以随时随地轻巧地腾空而起,把人类的眼睛“带”上天空,也能把人类的双手“送”到远方完成许多高难度的复杂任务。今年九月,一科研团队自主研发出直升机无人化解决方案,实现直升机无人驾驶。

  不满足于只让空中机器人做“飞上天拍个照”的简单操作,十几年来,齐俊桐一直致力于让无人机的“大脑”越来越聪明:不仅要能飞上天,还要会思考、能判断,同时还能代替人工精准地在空中完成复杂的动作。有了这样的“大脑”,直升机也可以实现无人驾驶。

嵌牛鼻子:无人机智能化

  几年前,齐俊桐团队被世界权威杂志《JournalOfFieldRobotics》(《野外机器人》)评选为“全球10个最有影响力的飞行机器人研发及应用团队”,标志着中国的无人机技术开始迈入世界先进行列。        

嵌牛提问:无人机智能化将会在哪些领域起到突出作用?

  智能无人机帮各行各业插上“千里眼”

嵌牛正文:

  如今,只需花上几百元,谁都可以拥有一台无人机。在越来越多的场合,人们总会见到大大小小的无人机在空中盘旋嗡嗡作响,底下不远处站着手持遥控器的“飞手”。

    36岁的天津大学自动化学院教授齐俊桐是为无人机装上“大脑”的人。今年9月,在亚洲最大的直升机展——天津直升机博览会(以下简称“天津直博会”)上,齐俊桐科研团队展示了他们自主研发的直升机无人化解决方案,引来国内外同行的高度关注。

  齐俊桐称现在是一个不折不扣的无人机时代。他把眼下的国内的无人机产业分为两类:消费级和商用级。航拍、演出是消费级无人机最主要的用途,只要能飞、能拍摄就好。也因为目标过于趋同,这类无人机产业已成一片“红海”。

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  如果说,普通消费级无人机常与飞鸟、白云和美景相伴;那么商用级无人机必须面对的情景则复杂得多。商用无人机也被称为“智能无人机”,它要做的是帮各行各业插上“千里眼”和“顺风耳”的难事。如耗时耗力的电网巡检、物流配送、救灾应急、农药喷洒等领域,都是它们施展拳脚的地方。也因不同行业的需求千差万别,对无人机机型、控制、售后等要求也都完全不同,齐俊桐看到了智能无人机这条产业链上蕴藏的巨大可能性。

    不满足于只让空中机器人做“飞上天拍个照”的简单操作,十几年来,齐俊桐一直致力于让无人机的“大脑”越来越聪明:不仅要能飞上天,还要会思考、能判断,同时还能代替人工精准地在空中完成复杂的动作。有了这样的“大脑”,直升机也可以实现无人驾驶。

  四川省雅安市芦山县发生7.0级强烈地震时,齐俊桐与同事们带着智能无人机奔赴灾区。以往,搜救需要专业搜救人员分成几组,挨家挨户进行人工排查,因搜索面积大,加上震后道路寸步难行,完成排查需要耗费较长时间。可对那些被困的灾民而言,每一分钟都在和死神赛跑。

    几年前,齐俊桐团队被世界权威杂志《Journal Of Field Robotics》(《野外机器人》)评选为“全球10个最有影响力的飞行机器人研发及应用团队”,标志着中国的无人机技术开始迈入世界先进行列。

  齐俊桐团队到了之后,先用救灾应急的智能无人机飞到天上自动排查,“它能用自己的分析系统,直接判断哪些房屋倒塌、哪里需要进一步救援”,带着智能无人机传回的数据,救援人员的效率大大提高了,为更多灾民赢得了宝贵的时间。那一次让齐俊桐更坚定了自己的选择。”       

智能无人机帮各行各业插上“千里眼”

  智能无人机要兼有“大脑”和“小脑”

    如今,只需花上几百元,谁都可以拥有一台无人机。在越来越多的场合,人们总会见到大大小小的无人机在空中盘旋嗡嗡作响,底下不远处站着手持遥控器的“飞手”。

  与常见的航拍无人机不同,有了“大脑”的智能无人机甚至不再需要“飞手”。它们能自动识别障碍物,并制订出最小能耗的最优躲避方案,来去自如。

    齐俊桐称现在是一个不折不扣的无人机时代。他把眼下的国内的无人机产业分为两类:消费级和商用级。航拍、演出是消费级无人机最主要的用途,只要能飞、能拍摄就好。也因为目标过于趋同,这类无人机产业已成一片“红海”。

  齐俊桐解释说,与人类一样,智能无人机也有自己的“小脑”和“大脑”:“小脑”负责平衡稳定,“大脑”用来感知和判断周围环境。

    如果说,普通消费级无人机常与飞鸟、白云和美景相伴;那么商用级无人机必须面对的情景则复杂得多。商用无人机也被称为“智能无人机”,它要做的是帮各行各业插上“千里眼”和“顺风耳”的难事。如耗时耗力的电网巡检、物流配送、救灾应急、农药喷洒等领域,都是它们施展拳脚的地方。也因不同行业的需求千差万别,对无人机机型、控制、售后等要求也都完全不同,齐俊桐看到了智能无人机这条产业链上蕴藏的巨大可能性。

  齐俊桐团队自主研发了自适应飞控算法,将复杂环境感知的多传感器数据融合导航技术和多余度、高可靠飞行控制技术及先进控制算法融会贯通,“我们要让无人机‘看到并判断’周围复杂的环境,还能自己找到回家的路。”

    四川省雅安市芦山县发生7.0级强烈地震时,齐俊桐与同事们带着智能无人机奔赴灾区。以往,搜救需要专业搜救人员分成几组,挨家挨户进行人工排查,因搜索面积大,加上震后道路寸步难行,完成排查需要耗费较长时间。可对那些被困的灾民而言,每一分钟都在和死神赛跑。

  在刚刚过去的农业作业季里,齐俊桐团队的智能无人机飞往全国29个省,为超过100万亩作物喷洒药剂。在平原地区作业还比较轻松,一旦遇到梯田、丘陵等复杂地形,智能无人机的“大脑”就需要一刻不停地思考,“这需要与环境产生更紧密的交互,要求无人机同时具备学习能力和数据分析能力。”齐俊桐说,无人机需要不断感知和学习周围的新环境,根据地势变化及时调整自己的导航装置,始终与作物保持一定的距离,才能保证农药的喷洒精准无误。

    齐俊桐团队到了之后,先用救灾应急的智能无人机飞到天上自动排查,“它能用自己的分析系统,直接判断哪些房屋倒塌、哪里需要进一步救援”,带着智能无人机传回的数据,救援人员的效率大大提高了,为更多灾民赢得了宝贵的时间。那一次让齐俊桐更坚定了自己的选择。”

  智能无人机喷洒农药最大的好处,是把农民从繁重的体力劳动和有害的作业环境中解放出来。同时无人机在药剂喷洒时能保证温度、湿度、保存、防水等方面的精度都达到工业级别。“无人机喷药不但不会破坏作物,而且风吹后叶子翻飞,更容易给叶子的背面施药,”在不断地实践中,团队还特别增加了半自动等宽喷洒、全自动喷洒等多种适用于农田作业的功能,让农药喷洒变得简单、快捷。

智能无人机要兼有“大脑”和“小脑”