中国航空报：在开发机器人系统和计算工具时，计算机科学家经常从动物或其他生物系统中汲取灵感。实际上，根据系统的独特特征和目的，自然界通常会提供具体示例来说明其如何快速有效地实现其目标。上海交通大学的研究人员最近开发了一种基于生物灵感和计算机视觉的新型避障系统，该系统可以改善在动态环境中运行的飞行机器人的导航。关于该系统的研究论文已预先发表在arXiv上，其灵感来自猫头鹰如何发现和避开周围环境中的物体或其他动物。 “尽管猫头鹰不能向任何方向移动眼睛（类似于立体相机），但它们的颈部非常灵活，可以旋转270度，这使它们甚至可以从后面快速观察，而无需重新放置它们。身体。”研究人员在论文中写道。为了复制猫头鹰向不同方向移动眼睛的方式并检测周围的静止和移动物体的方式，研究人员在四旋翼飞行器上安装了伺服电机和立体摄像头。在他们的设计中，伺服电机用作颈部，而立体摄像机用作头部。因为立体摄像机的重量非常轻，所以其移动速度可能比机器人的身体快得多，并且其移动几乎不会影响机器人的运动质量和飞行方向。该系统使用传感器计划算法来估计机器人在不同方向上感知物体的益处，并基于此计划其“头部”相对于机器人的角度。 （即立体摄像机）应该旋转。这样，四旋翼机器人将不断主动感知周围的环境，并迅速发现阻碍其前进的障碍。此外，该系统可以跟踪和预测附近移动障碍物的轨迹，并根据周围环境的变化调整其动作。最后，基于立体摄像机收集的数据，系统使用基于采样的路径规划器来规划无碰撞路径并勾勒出运动，以使机器人能够到达特定位置或完成任务而不会碰撞或损坏其他机器人对象。 “通常，该系统称为主动感知和回避（ASAA）系统，”研究人员在论文中进行了解释。 “据我们所知，这是第一个使用主动立体视觉实现飞行机器人避障的系统。”上海交通大学的研究人员通过在真实环境中进行的一系列实验评估了他们的ASAA系统。在这些实验中，四旋翼飞机必须避开所有障碍物才能到达所需位置，或者必须监视并抓住一只人造老鼠。这些测试的结果非常令人兴奋，因为该机器人在两项任务中均表现出色，可以快速适应环境的突然变化，并避免与静态障碍物和移动障碍物发生碰撞。此外，研究人员制造的原型使用单个立体相机；因此，它的价格相对便宜。这可以使得更容易大规模地制造和实施。将来，该系统可用于在更复杂的环境中执行任务，从市区到主要由野生动物居住的自然环境。该系统还可以激发人们基于类似设计开发具有增强的避障功能的其他飞行机器人。在接下来的研究中，研究人员将尝试创建一个复制其他动物行为的系统，还将使用强化学习技术进一步改善该系统的感知性能。原标题：上海交通大学开发的仿生飞行机器人躲避猫头鹰的系统文章来源：[微信公众号：天津机器人]欢迎大家关注！请指出转载文章的来源。